La silenciosa revolución que está impulsando la impresión en 3D

La impresión en 3D es quizá una de las tecnologías que más pasiones y sueños despiertan hoy en día. Carros fabricados a la medida del cliente, juguetes que se hacen en casa o incluso órganos humanos (o al menos porciones de estos).

Todas estas son proyecciones emocionantes, pero que aún distan de convertirse en una realidad cotidiana, en un proceso continuo de manufacturación que les dé un vuelco profundo a los modos y los métodos de producción.

“Actualmente estamos en una etapa de desarrollo en la que el uso de impresiones 3D es ventajoso sobre otras técnicas de fabricación, pero sólo en escasos escenarios. Por fortuna, la investigación científica es uno de estos”, se lee en un documento elaborado por un grupo de investigadores del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO), en España, y de la Universidad de los Andes, en Bogotá.

Los autores, Luis José Salazar Serrano, Juan P. Torres y Alejandra Valencia, se enfocaron en construir piezas para experimentos en óptica: “Los componentes del set presentado acá son altamente adaptables, de bajo costo y requieren un corto tiempo de fabricación, además de ofrecer un desempeño que se compara favorablemente con alternativas comerciales de baja gama”, dice el documento.

En resumidas cuentas, el desarrollo científico se enfrenta a varias barreras en países como Colombia: el costo de las piezas utilizadas en los experimentos y el tiempo requerido para importar los materiales, que usualmente son fabricados en Estados Unidos o en Europa, en lugares como Alemania, concretamente. Esto es cierto para áreas relacionadas con el estudio de la luz (el campo de investigación de los autores), así como otras disciplinas.

“La idea es sencilla. Todo arranca al mirar que en la investigación se está matando una mosca con un cañón. Para hacer experimentos resulta que hay equipos que tienen seis ceros y que demoran mucho en llegar a las manos del investigador. Como mínimo, una pieza se puede demorar un mes en llegar a Colombia. Sumando el tiempo entre pedir equipos y recibirlos puede llevarse ¾ partes de un semestre. ¿Quién puede avanzar así?”, sostiene Salazar, uno de los autores que está detrás de la iniciativa.

Los investigadores construyeron piezas básicas para experimentos en óptica, como un interferómetro. La impresión en 3D (que además se realizó con una impresora hecha en Colombia) reduce entre un 50 % y un 80% los costos de los componentes.

“Más que el dinero, el gran ahorro es en tiempo”, dice Salazar. El equipo imprimió ocho componentes. Cada uno tomó entre dos y tres horas para estar finalizado. “Digamos que en dos jornadas, de ocho horas, se puede acabar toda la labor. Este tipo de piezas, que son básicas, se demoran al menos un mes en llegar a Colombia”.

Las ventajas son obvias. Pero también hay preguntas obvias sobre el desempeño de componentes que deben tener ciertas especificaciones para entregar un desempeño determinado.

“Comparado con equipos comerciales, hay cosas que funcionan. Por ejemplo, para docencia son perfectos, para laboratorios en universidades y colegios. Ya para investigación, alcanzan a ser útiles hasta un punto”, afirma Salazar.

Por ejemplo, los investigadores imprimieron una montura cinemática, una pieza que sirve para mover un espejo en varios ejes y así mover un haz de luz. Es un componente de cierta precisión porque la variación no controlada en el movimiento altera los resultados de un experimento. En este caso, no encontraron diferencias en el desempeño entre la impresión en 3D y el componente comercial. Claro, advierten, es un producto sin mayor pulimiento estético, pero realiza el trabajo requerido.

En otros componentes, las diferencias entre el producto comercial y la impresión en 3D se notaron más, aunque no por esto descartan su utilización de entrada. Funcionan, pero para usos más limitados.

La impresión en 3D abre la posibilidad para que los creadores compartan sus diseños con una comunidad mundial que sigue una tendencia conocida como hardware abierto (open hardware, en inglés). La idea de todo el movimiento es mejorar colectivamente la producción de un amplio catálogo de objetos, que puede incluir equipos para investigación científica.

“Esto abre la posibilidad para imprimir cualquier cantidad de juguetes para educación. Por ejemplo, en matemáticas, un profesor puede imprimir una curva, en vez de dibujarla en el tablero, para mostrar cómo opera esta función. En el terreno experimental sabemos que no reemplazará los equipos comerciales que se fabrican hoy, pero sí hay un terreno en el que ambas técnicas se sobreponen y ahí hay oportunidades para explotar en beneficio de la ciencia”, finaliza Salazar.

La impresión en 3D es quizá una de las tecnologías que más pasiones y sueños despiertan hoy en día. Carros fabricados a la medida del cliente, juguetes que se hacen en casa o incluso órganos humanos (o al menos porciones de estos).

Todas estas son proyecciones emocionantes, pero que aún distan de convertirse en una realidad cotidiana, en un proceso continuo de manufacturación que les dé un vuelco profundo a los modos y los métodos de producción.

“Actualmente estamos en una etapa de desarrollo en la que el uso de impresiones 3D es ventajoso sobre otras técnicas de fabricación, pero sólo en escasos escenarios. Por fortuna, la investigación científica es uno de estos”, se lee en un documento elaborado por un grupo de investigadores del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO), en España, y de la Universidad de los Andes, en Bogotá.

Los autores, Luis José Salazar Serrano, Juan P. Torres y Alejandra Valencia, se enfocaron en construir piezas para experimentos en óptica: “Los componentes del set presentado acá son altamente adaptables, de bajo costo y requieren un corto tiempo de fabricación, además de ofrecer un desempeño que se compara favorablemente con alternativas comerciales de baja gama”, dice el documento.

En resumidas cuentas, el desarrollo científico se enfrenta a varias barreras en países como Colombia: el costo de las piezas utilizadas en los experimentos y el tiempo requerido para importar los materiales, que usualmente son fabricados en Estados Unidos o en Europa, en lugares como Alemania, concretamente. Esto es cierto para áreas relacionadas con el estudio de la luz (el campo de investigación de los autores), así como otras disciplinas.

“La idea es sencilla. Todo arranca al mirar que en la investigación se está matando una mosca con un cañón. Para hacer experimentos resulta que hay equipos que tienen seis ceros y que demoran mucho en llegar a las manos del investigador. Como mínimo, una pieza se puede demorar un mes en llegar a Colombia. Sumando el tiempo entre pedir equipos y recibirlos puede llevarse ¾ partes de un semestre. ¿Quién puede avanzar así?”, sostiene Salazar, uno de los autores que está detrás de la iniciativa.

Los investigadores construyeron piezas básicas para experimentos en óptica, como un interferómetro. La impresión en 3D (que además se realizó con una impresora hecha en Colombia) reduce entre un 50 % y un 80% los costos de los componentes.

“Más que el dinero, el gran ahorro es en tiempo”, dice Salazar. El equipo imprimió ocho componentes. Cada uno tomó entre dos y tres horas para estar finalizado. “Digamos que en dos jornadas, de ocho horas, se puede acabar toda la labor. Este tipo de piezas, que son básicas, se demoran al menos un mes en llegar a Colombia”.

Las ventajas son obvias. Pero también hay preguntas obvias sobre el desempeño de componentes que deben tener ciertas especificaciones para entregar un desempeño determinado.

“Comparado con equipos comerciales, hay cosas que funcionan. Por ejemplo, para docencia son perfectos, para laboratorios en universidades y colegios. Ya para investigación, alcanzan a ser útiles hasta un punto”, afirma Salazar.

Por ejemplo, los investigadores imprimieron una montura cinemática, una pieza que sirve para mover un espejo en varios ejes y así mover un haz de luz. Es un componente de cierta precisión porque la variación no controlada en el movimiento altera los resultados de un experimento. En este caso, no encontraron diferencias en el desempeño entre la impresión en 3D y el componente comercial. Claro, advierten, es un producto sin mayor pulimiento estético, pero realiza el trabajo requerido.

En otros componentes, las diferencias entre el producto comercial y la impresión en 3D se notaron más, aunque no por esto descartan su utilización de entrada. Funcionan, pero para usos más limitados.

La impresión en 3D abre la posibilidad para que los creadores compartan sus diseños con una comunidad mundial que sigue una tendencia conocida como hardware abierto (open hardware, en inglés). La idea de todo el movimiento es mejorar colectivamente la producción de un amplio catálogo de objetos, que puede incluir equipos para investigación científica.

“Esto abre la posibilidad para imprimir cualquier cantidad de juguetes para educación. Por ejemplo, en matemáticas, un profesor puede imprimir una curva, en vez de dibujarla en el tablero, para mostrar cómo opera esta función. En el terreno experimental sabemos que no reemplazará los equipos comerciales que se fabrican hoy, pero sí hay un terreno en el que ambas técnicas se sobreponen y ahí hay oportunidades para explotar en beneficio de la ciencia”, finaliza Salazar.