Qué puede hacer la impresión 3D? Aquí tienes 6 ejemplos creativos

Qué puede hacer la impresión 3D? Aquí tienes 6 ejemplos creativos

La impresión 3D se ha utilizado para crear piezas de automóviles, carcasas de smartphones, accesorios de moda, equipos médicos y órganos artificiales. Charles «Chuck» Hull creó la primera impresora 3D funcional en 1984 y la tecnología ha recorrido un largo camino desde entonces. Las empresas de fabricación y las organizaciones aeroespaciales han ahorrado miles de millones de dólares al utilizar la impresión 3D para construir piezas. La impresión 3D también ha ayudado a salvar vidas. Una de las mejores formas de conocer lo que puede hacer la impresión 3D es investigar las aplicaciones reales de esta tecnología. A continuación se presentan 6 ejemplos creativos de usos de la impresión 3D:

1.) Órganos impresos en 3D

La impresión 3D se ha utilizado para imprimir órganos a partir de las propias células de un paciente. Esto significa que, en el futuro, los pacientes podrían no tener que esperar mucho tiempo a los donantes. En el pasado, los hospitales implantaban en los pacientes estructuras hechas con las manos. La impresión 3D ha mejorado drásticamente este proceso.

Usando la impresión 3D, el Dr. Anthony Atala del departamento de Medicina Regenerativa de Wake Forest pudo crear andamios artificiales con forma de órgano con células vivas. Primero se imprime el andamio y luego se recubre con células vivas. Ahora el departamento de medicina regenerativa está trabajando en la construcción de impresoras 3D que puedan imprimir andamios artificiales y células vivas exactamente al mismo tiempo.

Durante el discurso de TED Talks del Dr. Atala sobre la impresión de órganos en 3D, dijo que «el 90 por ciento de los pacientes en la lista de trasplantes están realmente esperando un riñón. Los pacientes mueren cada día porque no tenemos suficientes órganos para todos». El doctor Atala dijo que pueden reconstruir todo el volumen de un riñón a partir de las tomografías de los pacientes.

Kaiba Gionfriddo

El 28 de octubre de 2011, Kaiba Gionfriddo nació prematuramente con problemas de desarrollo pulmonar. Cuando la familia Gionfriddo estaba en un restaurante seis semanas después, Kaiba dejó de respirar y empezó a ponerse azul. A Kaiba se le diagnosticó traqueobroncomalacia, lo que significa que su tráquea era débil. Esto hizo que la tráquea y el bronquio izquierdo de Kaiba se colapsaran. A Kaiba se le practicó una traqueotomía y tuvo que utilizar un respirador, pero ésta no era la solución adecuada a largo plazo. Kaiba no podía respirar bien y su corazón se detenía casi a diario. Fue entonces cuando los médicos de la Universidad de Michigan decidieron utilizar una férula pulmonar impresa en 3D.

El Dr. Glenn Green y el Dr. Scott Hollister de la Universidad de Michigan utilizaron la impresión 3D para construir una férula biorreabsorbible. Los dos médicos estaban construyendo la férula como un prototipo y no era una solución probada al 100%, pero Kaiba necesitaba ayuda de inmediato sin tiempo para esperar. El Dr. Green y el Dr. Hollister tuvieron que obtener rápidamente la autorización de emergencia de la FDA y realizar escáneres de la tráquea de Kaiba para crear una imagen precisa. Utilizaron programas de modelado por ordenador para crear la férula y adaptarla a la tráquea de Kaiba. La férula se imprimió con policaprolactona (poliéster biodegradable). Alrededor de 3 semanas después de la operación, Kaiba ya no necesitaba un ventilador para respirar.

2.) La impresión 3D en la industria del automóvil

General Motors

Cuando General Motors comenzó a construir el Chevrolet Malibu de 2014, los ingenieros de la empresa utilizaron la impresión 3D para ahorrar el tiempo necesario en la creación de prototipos de las piezas del vehículo. GM utilizó la estereolitografía, el software especializado, los datos matemáticos y la sinterización láser para construir piezas de resina líquida con el fin de introducir mejoras en el Malibu.

General Motors dijo que la creación rápida de prototipos resultó especialmente útil para la consola del suelo, que tiene soportes para smartphones para el conductor y el pasajero. Las piezas también fueron más ligeras para que el Malibu tenga un mayor ahorro de combustible. GM utilizó la impresión 3D para el diseño del salpicadero delantero para probar los vehículos en los túneles de viento. La impresión 3D también se utilizó para esculpir los paneles traseros de los asientos delanteros.

Ford Motor Company

Ford Motor Company utiliza la impresión 3D para fabricar prototipos de muchas piezas de sus vehículos, como las culatas, los rotores de los frenos, los pomos de las palancas de cambio y los respiraderos. La impresión 3D se utilizó en la planta de montaje de Ford en la Avenida Torrence para la producción del Explorer y los motores EcoBoost.

Urbee 2

Jim Kor y su equipo de ingenieros están construyendo un vehículo completo con impresoras 3D llamado Urbee 2. La carrocería del Urbee original se hizo mediante el uso de la impresión 3D. Sin embargo, el Urbee 2 en su conjunto será en su mayor parte impreso en 3D. El Urbee 2 también se parecerá más a un coche de producción en comparación con el original.

El equipo de Kor conducirá el Urbee 2 desde Nueva York hasta San Francisco una vez terminado y se espera que utilice menos energía que la mayoría de los coches de producción. Su objetivo es utilizar 10 galones de gasolina en todo el viaje.

3.) La impresión 3D en la industria aeroespacial

Recientemente, el inyector del motor del cohete de la NASA hecho con una impresora 3D pasó una importante prueba de fuego caliente. En la prueba, el inyector del motor del cohete generó 10 veces más empuje que cualquier inyector hecho a partir de la impresión 3D en el pasado.

Los ingenieros de la NASA fueron capaces de construir el inyector con la fusión selectiva por láser con el fin de fusionar el polvo de aleación de níquel-cromo. La pieza de prueba tenía el tamaño de un inyector utilizado en un motor de cohete pequeño, pero el diseño es similar al aspecto de un inyector en un motor más grande. El inyector puede ampliarse a un tamaño mayor cuando esté listo para la producción.

La NASA también va a enviar una impresora 3D al espacio exterior como parte de un plan para establecer una «minifábrica» en la Estación Espacial Internacional (ISS). Si los astronautas se quedan sin herramientas, simplemente podrán imprimir más. Los astronautas ya no tendrían que llevar piezas de repuesto para cada misión.

Niki Werkheiser, responsable de la impresión 3D en la Demostración Tecnológica de la ISS a Cero-G en el Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA, dijo que el diseño de las piezas se puede precargar en la impresora o se pueden cargar directamente desde tierra. El piloto de la impresora 3D del espacio exterior va a ser probado durante una misión espacial en el otoño de 2014.

4.) Pistola impresa en 3D

Defense Distributed es un grupo armero de alta tecnología que ha creado la primera pistola impresa en 3D de código abierto del mundo, llamada «Liberator». Quince de las dieciséis partes de la pistola fueron hechas de plástico impreso en 3D y el cuerpo puede ser grabado durante la noche. Cody Wilson, de Defense Distributed, cree que la «Liberator» demuestra la incapacidad de los gobiernos para aplicar el control de armas.

5.) Prótesis impresas en 3D

Emma Lavelle

Cuando Emma Lavelle nació, tenía las piernas levantadas hasta las orejas y los hombros girados internamente debido a un raro trastorno genético llamado artrogriposis múltiple congénita. Las piernas de Emma fueron escayoladas hacia abajo y poco a poco empezó a desarrollarse de nuevo. El Dr. Tariq Rahman, del centro de investigación biomédica Nemours del Hospital Infantil Alfred DuPoint, trabajó con ingenieros del hospital para construir un «exoesqueleto» duradero utilizando una impresora 3D. En una conferencia celebrada en Filadelfia, el Dr. Rahman hizo una presentación sobre el exoesqueleto robótico de Wilmington (WREX), que fue la forma en que los padres de Emma se enteraron del dispositivo médico. Cuando Emma se equipó con el WREX, pudo llevarse los brazos a la boca por primera vez. En el último año, más de 15 pacientes han empezado a llevar el WREX impreso en 3D. A Emma se le quedó pequeño el primero y ahora lleva el segundo.

Buttercup The Duck

Buttercup el pato nació con su pie izquierdo hacia atrás. Buttercup ha recibido un nuevo pie de silicona que fue creado con una impresora 3D. Buttercup nació en el laboratorio de biología de un instituto en noviembre de 2012 y el cuidador no pudo girar su pie. Ahora vive en el santuario de aves acuáticas Feathered Angels, en Arlington (Texas), y Buttercup está al cuidado de Mike Garey. Garey se dio cuenta de que Buttercup no podría sobrevivir cojeando.

Por eso, la Clínica de Animales de Collierville amputó la pata izquierda de Buttercup y una empresa de impresión 3D llamada NovaCopy construyó una nueva pata hecha de silicona para Buttercup. NovaCopy también imprimió un calcetín de silicona para fijar el pie impreso en 3D al cuerpo. Para mantener el pie en su sitio, Feathered Angels utilizó un material gelatinoso llamado Winters Gel (un revestimiento que se desarrolló para fijar una cola al delfín Winter, en el que se basó la película Dolphin Tale).

Hoy Buttercup es capaz de realizar todas las mismas cosas que los otros patos de la bandada. Aquí hay un vídeo de Buttercup usando por primera vez la prótesis de pie impresa en 3D:

Mandíbula impresa en 3D

El año pasado, investigadores médicos de Bélgica y Holanda sustituyeron la mandíbula de una mujer de 83 años por un modelo impreso en 3D de su mandíbula inferior. Los médicos tuvieron que extirparle la mandíbula debido a una grave infección, pero la intervención quirúrgica supondría un gran riesgo debido a su avanzada edad y a varios otros factores. Los investigadores trabajaron con una empresa de implantes llamada Xilloc para sustituir la mandíbula. El implante se montó con una impresora 3D utilizando titanio en polvo mediante el proceso de fusión por láser. En sólo un día después de la operación, la mujer de 83 años ya podía hablar y tragar con normalidad.

6.) La impresión 3D como forma de ayudar a los sentidos

Yahoo! Hands On Search

En Japón, Yahoo! está trabajando con una agencia creativa llamada Hakuhodo Kettle para ayudar a una escuela para ciegos. Yahoo! está enseñando a los niños ciegos a buscar en la web utilizando una máquina llamada Hands On Search. El Hands On Search tiene forma de nube y combina la tecnología de reconocimiento de voz con una impresora 3D MakerBot para convertir las consultas de voz en objetos físicos.

Oído biónico impreso en 3D

Este pasado verano, científicos de la Universidad de Princeton crearon un oído biónico utilizando una impresora 3D. La oreja biónica puede oír mucho mejor de lo que el oído humano medio puede detectar. El objetivo de este experimento era explorar un método eficaz para fusionar la electrónica con los tejidos. Los científicos crearon el oído biónico mediante la impresión en 3D de células y nanopartículas.

«Anteriormente, los investigadores han sugerido algunas estrategias para adaptar la electrónica de manera que esta fusión sea menos incómoda. Eso suele ocurrir entre una hoja bidimensional de electrónica y una superficie del tejido. Sin embargo, nuestro trabajo sugiere un nuevo enfoque: construir y hacer crecer la biología con la electrónica de forma sinérgica y en un formato tridimensional entrelazado», declaró el profesor adjunto de ingeniería mecánica y aeroespacial de la Universidad de Princeton y principal investigador del proyecto, Michael McAlpine.