Es posible que me haya pasado con el titular. O no, quién sabe. Pero lo cierto es que se están dando todos los pasos técnicos necesarios para que algo similar se produzca a largo plazo. Y es que con el avance de las técnicas de impresión en 3D, la posibilidad de fabricar productos de verdad y copias de los ya existentes de forma individual estará al alcance de la mano de casi cualquiera. Pero, ¿cómo funcionan estas técnicas y hasta qué punto podrían revolucionar el mercado?
La impresión en 3D no es ninguna novedad por sí misma. Apareció entorno a 1987 bajo la denominación de técnicas de prototipado rápido, un nombre derivado de la utilidad real que se le daba a estas máquinas, capaces de fabricar un prototipo completo a partir de un archivo CAD en menos de 24 horas gracias a la tecnología aditiva. Sin embargo no ha sido hasta hace relativamente poco cuando se han empezado a ver sus posibilidades de implantación a gran escala, y su implicación real en una nueva revolución industrial. Un factor condicionante ha contribuido a ello: la bajada de los precios.
En este sentido el ejemplo más claro quizá lo tengamos en la MakerBot Replicator, una impresora 3D de doble cabezal, capaz de imprimir objetos en dos colores al mismo tiempo, y en dos materiales distintos (plástico duro o polímeros biodegradables). El precio montada y totalmente funcional: 1.999 dólares. Una auténtica ganga en comparación con el resto de modelos del mercado que, sin ninguna duda, se plantea como el principal exponente de una tecnología cuyo fin es llegar, si no a todos los hogares, al menos a la mayoría de los creativos en la próxima década. El objeto de la fotografía que sigue a estas líneas es un ejemplo del resultado que puede obtenerse con dicha impresora.
¿Cómo funciona la tecnología aditiva?
Para imprimir los objetos, las impresoras 3D hacen uso de una tecnología denominada aditiva, cuyo concepto es tan sencillo como revolucionario. Las máquinas utilizan sistemas basados en láser u otras técnicas (generalmente haces de electrones) que permiten fundir el material de fabricación (polvo de polímero termoplástico o metal, dependiendo de la finalidad del producto) y construir los modelos capa por capa, de forma que la impresora va añadiendo capas al objeto, colocando el material en el lugar indicado a través del diseño generado por ordenador. En otros casos, el material a emplear es una resina fotopolimérica líquida que se solidifica cuando se expone a la luz ultravioleta.
El proceso comienza con un archivo CAD que contiene toda la información del objeto a fabricar en las tres direcciones del espacio. Después sólo hay que decidir la dirección en la que se superpondrán las capas y dejar que el software de la propia impresora se encargue de laminar el diseño original en secciones del grosor elegido.
La principal ventaja de la tecnología aditiva es que permite fabricar objetos con formas que sería imposible hacer realidad con otras técnicas, con una complejidad geométrica increíble, consiguiendo a su vez un ahorro de material inimaginable.
Los sistemas de fabricación tradicionales utilizan, en mayor o menor medida, técnicas sustractivas que eliminan el material sobrante de un bloque inicial hasta conseguir la forma que el diseño requiere, de forma que gran parte de la materia prima se desecha durante el proceso de fabricación. Según declaraciones de Dan Johns, director del Center for Additive Layer Manufacturing de EADS (empresa propietaria de, Airbus, Airbus Military, Cassidian, Astrium y Eurocopter, y fabricante del Eurofighter Typhoon) a la publicación The Engineer, «incluso sin cambiar el componente, la fabricación mediante adición por capas implica que estás extrayendo [de la Tierra] 26 veces menos material para realizarlo».
Independientemente de la complejidad de la estructura, la construcción capa por capa consigue que ésta no suponga ningún reto para la fabricación. Pero no sólo eso, sino que en teoría los componentes producidos utilizando esta tecnología deberían ser lo suficientemente resistentes como para soportar las peores condiciones.
La tecnología aditiva en la automoción
La tecnología aditiva ha sido ampliamente utilizada en el automovilismo de competición, principalmente en Fórmula 1, donde el prototipado rápido es esencial a la hora de probar el diseño de nuevos componentes en el túnel del viento.
Además, y como curiosidad, Audi fabricó con esta técnica prototipo RSQ (al que pertenece la fotografía que encabeza la entrada), empleado durante el rodaje de la película Yo, Robot de Will Smith (2004).
Pero la cosa no termina aquí.
La fotografía del coche que precede a estas líneas pertenece a Urbee, el que se presenta como el primer coche impreso del mundo que, además, funciona. En realidad se trata de una afirmación bastante pretenciosa, si tenemos en cuenta que lo único verdaderamente impreso del Urbee son los paneles de la carrocería, y que además aún no se ha dejado ver funcionar en su versión definitiva. Sin embargo, la simple existencia de su concepto ya supone un notable empuje para esta tecnología, y deja entrever que su potencial es real.
Como datos adicionales, el Urbee posee una mecánica híbrida enchufable, con una eficiencia teórica apabullante: 1,18 litros / 100 kilómetros en carretera y prácticamente el doble en ciudad. A pesar de que aún le queda un trecho para salir al mercado, sus fabricantes estiman que costará entorno a los 50.000$ (casi 40.000€ al cambio). Una cifra nada despreciable, independientemente de que sea, al menos según dicen sus desarrolladores, el coche más ecológico del planeta.
¿Carta blanca al pirateo de objetos?
Sin duda una de las características más llamativas de la impresión en 3D es su potencial capacidad para realizar copias idénticas de objetos ya existentes. The Pirate Bay ya ha inaugurado su propio repositorio de archivos physibles, es decir, con potencial para convertirse en objetos físicos de verdad. Y los escáneres 3D no son ninguna utopía.
OrcaM es un escáner digital omnidireccional desarrollado por la compañía alemana NEK, capaz de convertir en un fichero CAD cualquier objeto que introduzcas en él siempre que no supere los 100 kilogramos de masa y los 80 centímetros de longitud en cualquiera de las direcciones del espacio.
Para ello, OrcaM hace uso de siete cámaras rotativas y un buen número de flashes que capturan la información física del objeto y la transmiten a un ordenador, donde un software desarrollado especialmente para la ocasión la procesa hasta transformarla en un modelo digital 3D de gran precisión.
A continuación podéis ver al OrcaM en acción, y en el modelo final podréis apreciar la total fidelidad con la que el sistema trata al objeto original.
Hay que reconocer que con las características técnicas que ofrecen las impresoras 3D caseras actuales, es prácticamente imposible desarrollar algo que no pase de la mera curiosidad. Incluso a los modelos utilizados por las grandes compañías aún les falta cierto ajuste, y hay por delante una vasta investigación en lo que a materiales se refiere.
En cualquier caso, si nos adentramos en los caminos de la imaginación y seguimos la línea que marca el desarrollo tecnológico, es probable que en el futuro (un futuro que parece estar más alejado de lo que me gustaría reconocer) sea posible escanear cualquier objeto para hacer una copia idéntica de él.
Aún queda un largo trecho hasta que puedas introducir tu Ferrari favorito en una versión gigante y superavanzada de OrcaM y obtener desde tu MakerBot una copia exacta y totalmente funcional, pero nadie puede negar que los caminos de la tecnología son apasionantes. Probablemente hace cincuenta años nadie ni siquiera hubiera soñado con la posibilidad de contar con una impresora 3D en su casa. ¿Por qué no concederle ahora el beneficio de la duda?
Fuentes: The Engineer I, II | Interempresas | Wikipedia I, II | Technology Review I, II | Alt1040 I, II | Universidad de Vigo | MakerBot | Neoteo | NEK GmbH | DailyMail | Green Autoblog | Urbee
Fotos: Fran MIeNu | P 4/5 Competizione
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