lunes, 9 de noviembre de 2015

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En este hospital de Bostón los cirujanos tienen acceso a un falso quirófano de simulación gracias a la impresión 3D, en el que como ellos dicen, se pueden entrenar . Por lo que investigadores han demostrado que los ejercicios en equipo realizados en quirófanos redujeron el número de muertes o lesiones en pacientes hasta en un 18%. Graacias aa esto la operación de Violet ha salido a la perfección.

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·         “Una maqueta de tu corazón en apenas cuatro horas”

Se realizan maquetas 3D para que los pacientes y sus familiares entiendan mejor las complejas intervenciones al tener una referencia visual

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·         L’Oreal usará piel humana imprimida para sus investigaciones”

Se ha asociado con la empresa Organovo para producir piel humana impresa con las bioimpresoras y así comprobar la toxicidad y eficacia de sus productos.
Se puede ver como la impresora 3D se puede aplicar a cualquier mercado, hasta el de la estética.


·         “La impresión 3D ayuda a construir excelentes diseños”

es un estudio  que trata de cómo la tecnología de impresión 3D de Objet permite a la firma internacional de arquitectos con sede en Nueva York reducir varios meses el plazo de fabricación de maquetas.

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·         “La impresión 3D dibuja más sonrisas”

Es un estudio de un caso en el que se ve que adoptando la ontodología digital con impresión conseguian una mayor satisfacción de clientes, un menor tiempo de espera y unos tratamientos más eficaces.

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Inventos tecnológicos relacionados

 Tipos


 Impresoras 3D por Estereolitografía (SLA)

 Impresoras 3D por Estereolitografía (SLA)
Esta técnica fue la primera en utilizarse. Consiste en la aplicación de un haz de luz ultravioleta a una resina líquida (contenida en un cubo) sensible a la luz. La luz UV va solidificando la resina capa por capa. La base que soporta la estructura se desplaza hacia abajo para que la luz vuelva a ejercer su acción sobre el nuevo baño, así  hasta que el objeto alcance la forma deseada.
Con este método se consiguen piezas de altísima calidad, aunque, por sacar un inconveniente, se desperdicia cierta cantidad de material en función del soporte que sea necesario fabricar.

                                                             

 Impresoras 3D de Sinterización Selectiva por Láser

También conocido en inglés como Selective Laser Sintering (SLS), esta tecnología se nutre del láser para imprimir los objetos en 3D.

Nació en los años 80, y pese a tener ciertas similitudes con la tecnología SLA, ésta permite utilizar un gran número de materiales en polvo (cerámica, cristal, nylon, poliestireno, etc.). El láser impacta en el polvo, funde el material y se solidifica. Todo el material que no se utiliza se almacena en el mismo lugar donde inició la impresión por lo que, no se desperdicia nada.
:Impresora SLS

 




                                                          








 Impresoras 3D por Inyección
Este es el sistema de impresión 3D más parecido a una impresora habitual (de tinta en folio), pero en lugar de inyectar gotas de tinta en el papel, inyectan capas de fotopolímero líquido que se pueden curar en la bandeja de construcción.

Impresora por inyección

 

 

 

Impresora por inyección




 Impresión por deposición de material fundido (FDM)

También conocida por FFF (Fused Filament Fabrication, término registrado por Stratasys)
Impresión FDM    


La técnica aditiva del modelado por deposición fundida es una tecnología que consiste en depositar polímero fundido sobre una base plana, capa a capa. El material, que inicialmente se encuentra en estado sólido almacenado en rollos, se funde y es expulsado por la boquilla en minúsculos hilos que se van solidificando conforme van tomando la forma de cada capa.
Se trata de la técnica más común en cuanto a impresoras 3D de escritorio y usuarios domésticos se refiere. Aunque los resultados pueden ser muy buenos, no suelen ser comparables con los que ofrecen las impresoras 3D por SLA, por ejemplo. La ventaja principal es que esta tecnología ha permitido poner la impresión 3D al alcance de cualquier persona con impresoras como la CubeX, Prusa o cualquier impresora de RepRap.



  Impresoras especializadas que provienen de la impresora 3D


·         La bioimpresora: por Thomas Boland de la universidad de Clemson en Carolina del Sur, tendrá dos cabezales uno “cargado” con las células humanas de las que ya hemos hablado anteriormente y otro con el higrogel o matriz que sirve de soporte para la construcción de tejidos. El sistema garantizará que las células estén en la posición correcta. Como resultado tendremos la creación de un tejido.

·         La gastroimpresora: inventado por el chef español Paco Morales y un grupo de ingenierosEl uso de esta impresora se basa en la programación de los platos a través de datos, siluetas o imágenes escaneadas, trabajando sin molde alguno. La materialización de los platos se realizará mediante una jeringuilla por la que se inyectarán todos los diferentes ingredientes necesarios para crear los platos.
Es una adaptación de la máquina de impresión 3D  que  han transformado con un nuevo cabezal e inyectores de gas para que sea capaz de imprimir con materiales comestibles fundentes como mantequilla, chocolate o queso.
En vez de ir a por comida rápida del Mcdonalds, programaremos lo que queremos a una impresora.

·         Impresora de casas: El arquitecto holandés Janjaap Ruijssenaars trabaja en la construcción de todo un edificio mediante impresión 3D.Pretende crearla por piezas impresas por una  máquina capaz de hacerlas de seis por nueve metros con materiales como un tipo de cemento de polvo y un agente aglomerante.



Gastroimpresora





Análisis y repercusión

Quien sabe si en el futuro podremos imprimir un brazo idéntico al que llevamos con nuestro propio material genético. O si en vez de ir a por comida rápida del Mcdonalds, programaremos lo que queremos a una impresora. Podría cambiar nuestro modo de vida en todos los sentidos.
Hace unos años la producción era manufacturada y para hacer decenas de unidades se tardaban meses, con la llegada de la revolución industrial se han llegado a hacer miles de copias en horas, pero ahora hemos llegado al punto de poder hacer todo tipo de objetos con una sola máquina en poco tiempo.
Con la impresora 3D, por ejemplo, los ingenieros ya no tienen que hacer maquetas artesanales sino que pueden imprimir el proyecto al instante sea lo complejo que sea pudiendo modificarlo fácilmente. O los dentistas que van a poder tener las réplicas dentales sin tener que esperar mucho.

 Ventajas

o    Versatilidad. La revolución que supone para la manufactura de productos. Una sola impresora 3D es capaz de realizar infinidad de productos distintos. Gran parte de la manufactura actual, se realiza con máquinas específicas cuya función está limitada y si el producto cambia, la máquina también debe readaptarse o cambiarse.

  •  Flexibilidad y prototipado rápido. El límite es la imaginación y la capacidad para representar tus ideas en 3D. Permite realizar prototipos de productos con facilidad, lo que puede implicar una mejora en el diseño de éstos.
  •  Reducción de costes. Tanto en el proceso de producción cómo en el proceso de transporte. La producción puede realizarse desde casa
  • Personalización. Una de las ventajas más atractivas, es la posibilidad de realizar tus propias prendas, objetos, productos… de forma personalizada y exclusiva.
  • Nueva industria y sector. Una nueva industria y un nuevo sector que creará nuevos puestos de trabajo, y nuevas formas de negocio. El ejemplo lo tenemos en empresas como Shapeways, Thingiverse o cubify, que crean sus mercados de modelos 3D para que puedas descargarlos e imprimirlos.
  • Aplicaciones múltiples aún por descubrir. En el campo de la medicina encontramos aplicaciones sorprendentes, como por ejemplo: la creación de prótesis o incluso la impresión de tejidos orgánicos. La impresión 3D tiene mucho campo por recorrer y cada vez se aplicará en más campos.

 Desventajas

  • 1. Disminución de puestos de trabajo. La elaboración propia de los productos, y la disminución de maquinaria puede conllevar menos puestos de trabajo en la manufactura.
  • 2. Vulneración de los derechos de autor. La réplica de objetos con copyright, será difícil de controlar pues los escáneres 3D permiten la réplica de cualquier objeto.
  • 3. Usos malintencionados de la tecnología. Lamentablemente, existe la posibilidad de crear objetos tales como armas de fuego, y el peligro de generalizar este tipo de objetos.
  • 4. Alto nivel contaminante: Los materiales más utilizados para la impresión 3D son el PLA y el ABS. Son plásticos estables adaptados a los extrusores.
o     El PLA se vende como más ecológico porque entre sus componentes básicos hay plantas como el maíz. Según un estudio del Instituto de Tecnología de Illinois, cuando la impresora 3D trabaja con este material emite 20 mil millones de micro-partículas por minuto, que se


depositan en los pulmones o el torrente sanguíneo y plantean riesgos para la salud, especialmente, para los enfermos de asma.
Los filamentos ABS son los más utilizados y son más contaminantes, por un lado, emiten hasta 200 mil millones de micro-partículas por minuto; y por otro, al llegar al punto de fusión el ABS desprende gases que en concentraciones altas pueden ser nocivos. Se pueden utilizar sin problemas en casa o en la oficina, pero para evitar las concentraciones altas no se recomienda tener varias impresoras funcionando en un espacio pequeño y sin ventilar.
  •  Impresión 3D de Drogas: en un TED Talk el químico Lee Cronin investigador de la Universidad de Glasgow contaba que habían desarrollado un prototipo de impresora 3D capaz de integrar componentes químicos a nivel molecular.Él quería implementar un sistema de distribución de drogas de prescripción médica. El peligro que se enfrenta la comunidad es que este sistema sea utilizado por el narcotráfico para distribuir sustancias como cocaína, éxtasis, ketamina, LSD y otras drogas de diseño.
Después de ver los contras podemos pensar que esto cambiaría todo como lo conocemos y supondría muchos problemas que resolver pero para avanzar hay que salir de nuestra zona de confort y descubrir lo desconocido.
Se está convirtiendo en una revolución silenciosa semejante a cuando apareció en nuestras vidas Internet, que cambiará muchas cosas en el futuro.
Lo que comenzó como una tecnología para imprimir pequeños objetos de plástico para los proyectos de los ingenieros a partir de un archivo tridimensional está empezando a saltar a otros ámbitos tan aparentemente lejanos como la medicina o la gastronomía.
Las impresoras 3D ofrecen, en primer lugar, precisión. En segundo lugar nos brindan la posibilidad de reproducir objetos manufacturados sin tener que transportarlos físicamente (sólo su materia prima), algo que no deja de ser una especie de sustituto del teletransporte.
¿Y quién te dice que dentro de unos años no nos descargaremos los muebles de Ikea para  luego imprimirlos?



La revolucionadora impresora 3D

Su inventor, Chuck Hull, un inventor destacado en el campo de la óptica iónica,  el cual idea el primer método de impresión 3D en 1983 : la estereolitografía.

Todo comenzó en un laboratorio donde Hull trabajaba en la década de 1980 como ingeniero para crear prototipos. Había estado usando resina para endurecer la superficie de los prototipos, cuando de repente se dio cuenta de que podía poner la resina en capas. Una vez en capas, la resina podía ser moldeada con luz ultravioleta. Así nació la impresión 3D. Hull abrió la mente a la gente con esta tecnología , haciendo que entre muchos esta evolucionara hasta nuestros días.

Chuck Hull, el padre de la impresión 3D

impresora 3D

¿Qué es?

Se trata de la creación de un objeto tridimensional mediante la superposición de capas de un material.
El resultado es un elemento completamente personalizado hecho de un solo cuerpo, el que puede servir por sí solo o para ser parte de una estructura más grande y compleja.
Se habla de "impresión" ya que el proceso para llegar a eso es similar al que se utiliza hoy en las impresoras en papel, pero en lugar de imprimir tinta sobre una hoja plana se imprime algún material líquido sobre sí mismo, todo para conformar un objeto tangible tal y como se veía en la mente de diseñador y en la pantalla del ordenador.

Esto supone una gran revolución de la que todavía no acabamos de ser conscientes. Se puede aplicar en los campos donde se necesiten ‘objetos’, es decir, potencialmente todos, lo cual trataremos más adelante, además de ser una tecnología que nos permite materializar objetos rápidamente, en cualquier parte del mundo, a un coste muy bajo.

Funcionamiento 

El proceso de impresión tridimensional es, fundamentalmente, en ir creando un prototipo capa por capa y desde abajo hasta arriba. Para eso la máquina deposita una capa de plástico en polvo, se compacta la zona que le indica el ordenador y se vuelve a repetir el proceso colocando una capa sobre otra hasta que se completa la pieza.



Las más famosas impresoras tridimensionales lo que hacen es tomar un archivo.CAD en .STL, que es una versión en monocromo, o un .VRML, que es una versión a color. Los dos se realizan con el proceso anteriormente explicado, en el que se van compactando capa a capa.
Hay dos tipos de impresoras 3D: de tinta y láser. Las primeras utilizan una tinta que funciona como aglomerante y compacta el polvo y permiten imprimir en diferentes colores. Mientras que las segundas lo que hacen es transferir energía al polvo que pasa a estar polimerizado (duro) y después se sumerge en un líquido para que las zonas más duras se solidifiquen.
Todavía la tecnología en tres dimensiones es algo muy precario y no funciona de una manera muy veloz. Por ese motivo la inclusión en los hogares está un poco lejos, aunque está claro que poco a poco las diferentes compañías comenzarán a preocuparse más para poder ser los primeros en distribuir esta nueva tecnología a la que cada vez se le está prestando más atención.

Utilidades más innovadoras de la impresión 3D

La impresión 3D se abre paso en cada vez más diversas áreas, mejorando nuestra calidad de vida en todos los sentidos. Las impresoras 3D son el futuro, ya que lo más seguro es que la mayor parte de las cosas se harán a partir de estas. Es imparable, cambiará el mundo y la industría tal y como la conocemos.

1.  En la medicina
Para realizar modelos:
Hay casos en la Medicina que son complicados como el de tumores que se encuentran en lugares muy delicados en el cuerpo humano. La impresión 3D puede proporcionar un modelo exacto del área para operar y con esto los médicos pueden practicar con escalas reales, con mayor probabilidad de realizar con éxito las intervenciones.
Desarrolla una mejora en la comunicación y la confianza de los equipos, y aumenta su seguridad en sí mismos antes de unas operaciones extremadamente complejas.

 


Modelos de diferentes areas
                                                                                         para hacer similuaciones  
 Niño con una prótesis realizada a impresión 3D   


  

-Las prótesis: han mejorado con la  impresión 3D, sin duda. Desde muletas mucho más anatómicas por la posibilidad de las impresiones curvas y adaptadas al tamaño adecuado. Cubiertas para prótesis que permiten el diseño personalizado. Prótesis de manos con movimientos más naturales e intuitivos a través de conjuntar impresión 3D, robótica y electrónica.



Además supone un menor coste de las prótesis y más en los casos infantiles en los que a medida que van creciendo tienen cambiar de prótesis.

-Impresión de tejidos y huesos humanos: este es el fenómeno más importante dentro de la impresión 3D  en la medicina, por lo que todavía hay mucho en lo que prosperar.
Es la llamada bioimpresión, consiste en que se obtienen células humanas de biopsias o de células madre,y permiten que se multipliquen en una placa de Petri. La mezcla resultante, es una especie de tinta biológica, que se introduce en una impresora 3D, que está programada para organizar diferentes tipos de células, junto con otros materiales, en una forma tridimensional precisa.
Se calcula la cantidad de capas de células de tejido necesario para restablecer la condición original del tejido.
En el caso del tejido oseo, se crea imprimiendo polvo de cerámica moldeado ,sustancia que se puede añadir al hueso natural dañado y actuar como un andamio para hacer crecer nuevas células, produciendose el material óseo deseado.

Hay otras muchas aplicaciones como la creación de audífonos, moldes dentales, células madre, prótesis… 

2.  En la industria
En muchos oficios ya sean diseñadores industriales, ingenieros mecánicos, diseñadores de embalaje, artistas gráficos y personal de marketing   les va a ser de gran utilidad en su trabajo ya que las revisiones de diseño y las sesiones en grupo pueden resultar más productivas con prototipos realistas.
·         Productos de consumo:
Creación de juguetes y figuras
Lo más simple de imprimir son figuras de una sola pieza de tamaño pequeño y en torno a ello, se ha formado un interesante mercado de juguetes en el que los padres pueden crear juguetes exactamente del gusto de sus hijos, variando desde pequeñas figuras de un cuerpo simple hasta estructuras más complejas y grandes formadas por varias impresiones de menor tamaño.
·         En la automoción y sector aeroespacial:
Se crean modelos de concepto duraderos, prototipos, herramientas y pequeños volúmenes de piezas finales en la propia empresa, para que luego los ingenieros y diseñadores pueden trabajar de forma más interactiva, con más esmero y pasar con confianza a la fase de producción.
·         En la arquitectura: permite a los estudios de arquitectura a aprovechar más oportunidades creando modelos complejos hechos en poco tiempo.
Maquetas impresas en 3D

 

Introducción

Una cafetería de Londres ha tenido la brillante e innovadora idea de poder tomarte un café en una taza personalizada por ti en el momento. Todo esto es posible gracias a un ingeniero llamado Chuck Hull que inventó la impresora 3D, la cual crea un objeto tridimensional mediante la superposición de capas de un material.
Aunque esta tecnología se creara en 1980, no ha sido hasta estos últimos años cuando  ha comenzando a desarrollarse de verdad.
Desde ese año se han hecho grandes avances hasta nuestros días, en 1990 se desarrollan nuevos métodos de impresión: la impresión por deposición de material fundido (FDM)
y la impresión por láser (SLS). En 1993 un grupo de estudiantes del MIT , universidad de gran prestigio,  descubren la  impresión 3D por inyección. En 2005,el Dr Bowyer, de la Universidad de Bath, Reino Unido, desarrolla la primera máquina 3D autorreplicante: la RepRap. Y por último en el 2009 la empresa Organovo ingenia la impresora 3D MMX Bioprinter, la primera capaz de fabricar tejidos orgánicos.

Las aplicaciones de este invento son innumerables englobando áreas como la medicina en gran medida, ingenierías como la espacial o automovilística, la ortodoncia, la educación,la defensa, la gastronomía, la comercialización o la arquitectura.

En la medicina, lo más destacable es la impresión 3D de tejidos del cuerpo humano, la creación de prótesis,o la obtención de copias similares a zonas complejas que tengan que ser operadas aumentando la eficacia de los resultados.
En el sector automovilístico o espacial, se podrán crear las piezas de los vehículos personalizados.


Es una tecnología que está en constante evolución ,mucha gente piensan que es el futuro. Va a ser una revolución parecida a la de cuando se normalizó el Internet. Al poder aplicarse a cualquier cosa, lo vamos a ver en todas partes. En un tiempo, se generalizará y aumentará el consumo. Lo más seguro es que cada hogar dispondrá de una impresora 3D. De hecho, se está trabajando en una bioimpresora que creará órganos, facilitando y haciendo más accesibles los trasplantes. Quién te dice que sólo tendremos que imprimir un riñón idéntico al nuestro sin que tenga que ser de otra persona.


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