Impreso en 3D

En una mañana de finales de julio, científicos de la Universidad de Southampton, Inglaterra, celebraron que un pequeño avión manejado a control remoto y diseñado en sus oficinas volara y aterrizara por primera vez sin contratiempos. El hecho no habría sido noticia de no ser porque se trataba de la primera nave de este tipo que no fue ensamblada parte por parte, sino producida en una impresora 3D en apenas 48 horas. Esa hazaña fue una prueba más del potencial que tiene esta tecnología en muchas áreas, incluida la industria aeronáutica, gracias a lo cual hoy se ve como una revolución en ciernes que tendrá tanto impacto en la vida de la gente como lo tuvo la industrial a finales del siglo XVIII.

En el Massachusetts Institute of Technology (MIT), ya se ha impreso una flauta que suena tan bien como las convencionales. Otro grupo hizo un violín Stradivarius, que sirvió de portada para la edición de The Economist del pasado 12 de febrero. En California, una empresa conocida como Contour Crafting imprimió una pared, y en Holanda, Freedom of Creation fabrica sillas, mesas, lámparas y piezas más pequeñas como anillos y aretes, que se venden en el mundo. Otros usan el proceso para hacer repuestos de carros antiguos o para coronas dentales. Hay incluso impresoras 3D, como la RepRap, que puede replicarse a sí misma. Motile Robotics hace robots con formas de insectos con una impresora 3D. "Lo más impresionante es cómo la gente le encuentra aplicaciones a esta tecnología en la arqueología, la biología (para la impresión de órganos) o la impresión de comida", dijo a SEMANA Hob Lipson, profesor de la Universidad de Cornell. En efecto, el más reciente desarrollo de científicos de la Universidad de Exeter es una impresora 3D que produce chocolates.

Esta tecnología existe hace dos décadas para hacer prototipos a los que se les hacen correcciones antes de llevarlos a una producción en serie. Pero en la medida en que el precio de estos aparatos se ha ido reduciendo, y las impresoras 3D han ido conquistando adeptos en todos los campos, pasaron de hacer simples modelos a productos acabados. No es, como muchos creen, máquinas que producen modelos o partes. En este caso el producto sale totalmente acabado y ensamblado. A veces, como en el caso de los insectos robots, solo se les agregan las alas manualmente.

En Colombia, hay sitios que ofrecen este servicio pero todavía el grueso de clientes son ingenieros y arquitectos. "La gente común no entiende el concepto. Siempre asocia esto a la impresión en papel pero no logran imaginar que un objeto hoy se puede imprimir", dice Fredy Riveros, coordinador de innovación de Auros Copias.

Para evitar ese tipo de confusiones, algunos, como Lisa Harouni, de Digital Forming, prefiere llamarla manufactura aditiva, pues la máquina va haciendo el diseño al adicionar las diferentes capas que hacen parte del objeto. "El proceso desde afuera funciona así: usted tiene una idea, la traduce en un archivo 3D, presiona 'imprimir' y la impresora hace el objeto", explica a SEMANA Janne Kytannen, director de Freedom of Creation. Internamente, lo que sucede es que el programa toma el diseño digital, lo descompone en capas de menos de un milímetro cada una y envía esa información a la impresora, que las va reproduciendo fielmente de abajo hacia arriba hasta completar el producto. Todo esto sucede en una bandeja llena de polvo, que puede ser un material parecido al yeso, plástico o metal, que se solidifica con láser o con rayos de electrones. Hay muchos sistemas disponibles y algunos permiten imprimir partes movibles y a color. Peter Schmitt, de MIT, fabricó un reloj que, para sorpresa de todos, funciona.

Pero lo que se hace hoy es apenas la punta del iceberg. "Eventualmente se podría imprimir todo, hasta cables y partes electrónicas", dice Lipson. Ya se trabaja en producir órganos en cuyo caso la tinta de las impresoras sería hecha de proteínas y células. Berok Khoshenevis, de Contour Crafting, le dijo a esta revista que en dos años empezará a comercializar la tecnología para imprimir casas, que se harían capa por capa como los objetos más pequeños, aunque con una impresora gigante que utiliza algo parecido al cemento. Bespoke, otra firma en este negocio, busca imprimir prótesis a la medida del paciente y a menor costo que las actuales.

Este tipo de tecnología tiene varias ventajas. Entre las más notables está que se desperdicia menos material y se bajan los tiempos y los costos de producción al reducir los empleados que se requieren en el ensamblaje. Según Khoshenevis, una casa en Estados Unidos demora más de un año en hacerse y él podría "imprimirla" en un solo día. Pero además está la posibilidad de diseñar cosas a la medida y fieles al objeto original. "Imagínese que se parte un hueso y necesita un implante. Los hospitales hoy tienen solo seis tallas, pero pronto se verán máquinas que harán el implante según las medidas de sus huesos", le dijo Harouni a la revista Wired. Así mismo, los modelos pueden ser personalizados con una simple modificación del diseño original. "Cada persona puede crear su propia versión de lo que compra", asegura Kyttanen. Por eso, se habla de producción masiva de objetos a la medida, algo que en el actual modelo de producción a escala no es posible.

La impresión 3D también le daría un impulso a la innovación porque "permite crear formas que no se pueden hacer por la vía tradicional", dijo a SEMANA Kyttanen. Siavasch Mahdavi, de Within Technologies, utiliza matemáticas complejas para minimizar el material de una parte sin alterar su resistencia, lo cual haría más eficientes los aviones. De hecho, el avión de la Universidad de Southampton tiene un diseño en V en el estabilizador.

Desde ya se anticipa que en cuanto la impresión 3D se popularice, lo cual ya está pasando pues una máquina casera cuesta solo 1.300 dólares, habrá un cambio de paradigma. Según Lipson y Harouni, la gente tendrá impresoras en su casa para fabricar objetos pequeños y sencillos. Si se quiebra un plato, solo hay que hacer clic en imprimir. Lo mismo pasará con un pomo de una puerta o cualquier otro objeto que se dañe. Pero también creen que en cada barrio habrá un centro de impresión 3D para cosas más complejas que requieran cincuenta tipos diferentes de materiales. Estos centros ya empiezan a aparecer y uno de ellos es Shapeways, un sitio en internet al cual la gente envía sus diseños para imprimirlos o compra las creaciones de otra persona. Según su CEO, Peter Weijmarshausen, se imprimen diez mil productos cada mes, en vidrio, acero inoxidable, plástico o gravilla.

Así las cosas, los patrones globales de importaciones y exportaciones se verían afectados. "Los archivos digitales de un producto se envían por 'e-mail' y luego el objeto se puede imprimir en cualquier parte del mundo, lo que ahorra tiempo y dinero en transporte", señala Kytannen. Esto significa que no habrá necesidad de fábricas grandes si cada ciudad tiene un centro de impresión para producir cosas. Otros piensan que la producción ya no se concentrará en países cuya mano de obra es barata sino también en los industrializados. Y también se prevén más litigios por propiedad intelectual, ya que un diseño se podría piratear fácilmente.

Algunos comparan lo que está pasando con lo que sucedió con la ilustración y la pintura cuando apareció la fotografía, que capturaba el mundo tal y como era. Con la impresión 3D ocurre algo parecido, pues al escanear cualquier objeto e imprimirlo capa por capa con asombrosa precisión y fidelidad, se podrán hacer copias idénticas a las originales, y será solo cuestión de tiempo que eso se traduzca en hacer huesos, órganos, instrumentos, celulares o cualquier otra cosa funcional. Como dice Harouni, "se trata de otra revolución industrial, pero esta vez en la era digital".