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n las últimas cuatro décadas en las que quedamos sumidos dentro de una revolución tecnológica aún sin final discernible, la verdadera caja boba fue la impresora. Grande, tosca, ruidosa, con cartuchos que manchan o excesivamente caros, y tendencia a fallar por problemas de diversa índole. Entonces se da lo impensado: su emancipación. Bienvenidos al intrigante mundo de la impresión 3D. Antes de seguir conviene hacer una advertencia semántica. La mención a “imprimir” ya no será exponer tinta a un material plano. Estas máquinas “imprimen” cosas, de una amplitud perturbadora: muñecos, dientes, huesos, prótesis, armas, hamburguesas u órganos humanos. La tecnología se encuentra en un estado tan primigenio que excede la posibilidad de encontrarle un verbo. ¿Fabricar? ¿Generar? ¿Producir? El nombre técnico de la impresión 3D es “Tecnología de Manufactura Aditiva”. Por ahora, entonces, le daremos la derecha al verbo original de la vieja impresora, en su hora más dulce. Capas geológicas. “La evolución de la influencia digital en la humanidad tiene cuatro etapas. Por las limitaciones propias de la masificación de los equipos y la banda ancha, se comenzó
TURBINA. Stratasys, en EEUU, ya produce objetos a gran escala, en base a materiales plásticos de alta resistencia.
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es el precio promedio por el que se puede conseguir una impresora 3D para uso casero en Estados Unidos.
La nueva máquina de hacer mundo Con principios similares a los que se usan para imprimir en tinta, ya se pueden generar en casa o en una pyme objetos en materiales plásticos de alta resistencia. Mientras el diseño industrial se replantea los límites de la propiedad intelectual, se suceden intrigantes avances para la impresión de prótesis médicas, comida y tejidos humanos. Los emprendimientos argentinos que se suman a esta vanguardia tecnológica. Por Ariel Cukierkorn
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EN ACCIÓN. 1. Maximiliano Bertotto y Andrei Vazhnov, junto con la impresora argentina Trimaker. 2. Producción en serie de Makerbot, en EEUU. 3. Marcelo Ruiz Camauër, de Kikai Labs, otro emprendimiento argentino. con lo más liviano: los textos, la world wide web. El tráfico de información siguió con la música y hoy estamos en pleno auge del video. El paso que estamos gestando ahora es el transporte de la materia física. Esto recién empieza”. La persona que ve ese futuro es Andrei Vazhnov, físico ruso nacido en Omsk, Siberia. Llegó a Buenos Aires en 2009, tras haberse licenciado en su país, tras haber trabajado en Wall Street para el gigante financiero Goldman Sachs y tras haber tenido suerte dispar (una muy buena y una mala) en el pujante mundo de las start-ups, las empresas tecnológicas que nacen en un garage y pueden terminar valiendo millones de dólares en la Bolsa. En un pulido español con acento símil al catalán, expone sus ideas con la sencillez de quien parece haber vivido en otro tiempo. Porque, de hecho, lo está creando. Vazhnov tiene a cargo la parte del software en Trimaker, un emprendimiento que desde mediados de 2012 lleva a cabo junto con el diseñador industrial Maximiliano Bertotto, en un pequeño laboratorio en Barrio Norte, Buenos Aires. De manera paralela, en Palermo tiene vida Kikai Labs, el otro proyecto avanzado que acercan a nuestro país a un fenómeno mundial en ciernes. “Fue notable, en los últimos meses tuvimos una avalancha de consultas desde el website, especialmente de parte de universidades y otros establecimientos educativos. Hubo invitaciones a distintas exposiciones y muchas entrevistas para radios, diarios y revistas. Nos alegra sobre todo las consultas de empresas que desean mejorar
“La evolución de la influencia digital en la humanidad tiene cuatro etapas. Después del texto, el sonido y video, el paso que estamos gestando ahora es el transporte de la materia física. Esto recién empieza”, dice Andrei Vazhnov, físico ruso que trabaja en Trimaker.
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InvIERtE lA nASA En un PROyECtO PARA PRODuCIR COMIDA PARA SuS AStROnAutAS En unA IMPRESORA 3D.
REVOLUCIÓN MÉDICA. Izq, el cirujano Anthony Atala, quien en 2011 presentó en sociedad el primer riñón impreso con células humanas. Arriba, la niña Emma Lavelle, con las prótesis impresas que le permiten combatir los efectos de la artrogriposis múltiple.
Objetos
Se pueden crear y reproducir objetos en materiales plásticos con altísima resistencia y máxima precisión. Hay bases de datos privadas, como Thingiverse, con 36.000 diseños originales para descargar de internet, así como también del otro lado se vislumbra un posible nuevo frente de conflictos por patentes y propiedad intelectual, como ocurre con la música y las películas. Asimismo, se reconfigura la relación del diseñador industrial con su creación, al mismo tiempo que se pueden “imprimir” objetos a gran escala como turbinas y edificios, entre otros.
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Alimentos
La empresa estadounidense Modern Meadow ya avanzó sus investigaciones para generar una hamburguesa en base a células vivas generadas de manera artificial. De manera paralela, el proyecto de nutrición para astronautas que encara la NASA, mezclando componentes universales, abre un mundo nuevo en cuanto a la geometría de la comida: los sabores ya no tendrán que corresponder con las formas y colores que conocemos.
Medicina
La impresión en materiales sintéticos abre posibilidades para prótesis traumatológicas y se usa desde hace rato en la odontología en los países avanzados. Hace dos años se presentó en sociedad el primer riñón impreso en base a células vivas, mientras se desarrollan investigaciones similares en EEUU, Rusia e Inglaterra sobre la reproducción de tejidos y piel humanos.
Agro
Más allá de la “facilidad” con la que se podrá generar comida, no se vislumbran cambios dramáticos en el sistema de producción agropecuario. En cambio, la progresiva impresión de objetos en materiales más allá del plástico les dará a pequeños productores la posibilidad de construirse sus propias máquinas y tractores. Un movimiento que se llama “ecología a código abierto”.
15 su producción tradicional (moldes, maquetas, prototipos) y a hacer piezas funcionales de baja escala (para robótica, etc.)”, reconoce Marcelo Ruiz Camauër, presidente de la empresa. Los resultados que en ambos casos pueden mostrar a primera vista pueden no parecer muy útiles o significativos. Se trata de pequeños muñecos o figuras hechas en una resina plástica, en base a diseños que la impresora (todavía no a la venta masiva) lee desde un archivo en el programa Autocad. Así, se pueden imprimir la torre Eiffel en miniatura, una pelota o hasta la cara de uno mismo, con una precisión y detalle asombrosos. El carácter inofensivo de estos objetos se transforma si se tiene en cuenta que lo más probable que en el mediano plazo internet esté inundada con archivos de diseño, como ocurrió con los mp3 y, más acá en el tiempo, con las películas. Oportunidades para todos, amenaza para los intereses de los grandes jugadores, por ejemplo llámese Disney y su maquinaria de merchandising. “La propiedad intelectual es un concepto que hay que redefinir. No lo veo imposible, hace 500 años existía, de hecho”, opina Vazhnov, autor del libro “Impresión 3D: Cómo va a cambiar el mundo”, de reciente lanzamiento en formato digital. Al igual que el físico ruso, Ruiz Camauër prefiere ver la tecnología como un nuevo recurso para una experiencia en bajas escalas: “Más allá de la facilidad, no creemos que se quieran crear objetos en la casa para sustituir productos comprados. Veremos mejoras en la producción por parte de empresas que usan moldes, o mejores diseños posibilitados por poder aplicar una técnica interactiva, similar al software. Las patentes no serán aplicadas a usuarios caseros que hacen un solo objeto para uso personal, y menos fuera de Estados Unidos. Surgirá un debate renovado acerca de la propiedad intelectual en general, debido a la nueva facilidad de producir objetos a bajo costo”. Objetos en movimiento. El 6 de mayo de este año, el estadounidense Cody Wilson, un estudiante de abogacía de la Universidad de Texas, presentó Liberator, una pistola con 15 piezas compuestas por capas de plástico ABS, fabricadas en una impresora 3D. La restante pieza de hierro le da sentido al mecanismo, cuyo éxito se puede ver en video en internet que busca generar conciencia en un país que aun se debate por la legalidad de la tenencia de armas de fuego. Apenas dos semanas después, la NASA anunció un proyecto de 100.000 euros, llamado Anjan Contractor, para profundizar el desarrollo para imprimir comida para sus astronautas. Entre esos
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partes de plástico generadas por una impresora 3D tiene Liberator, el revólver que presentó en internet el estadounidense Cody Wilson en mayo.
“en los últimos meses tuvimos una avalancha de consultas. Nos alegra sobre todo las empresas que desean hacer piezas funcionales de baja escala”, reconoce Marcelo Ruiz Camauër, presidente de Kikai Labs. dos márgenes disruptivos se mueve el inmenso mundo de posibilidades que se investiga y ya se concreta para la impresora 3D. Una primera fase ya superada tiene que ver con generar objetos que sumen o reemplacen al cuerpo humano, con el proceso de materiales plásticos o resinas de alta resistencia. En Estados Unidos, empresas como Makerbot y Stratasys venden al público impresoras que no superan los 2.200 dólares, con capacidad para tener, a un click de mouse, el repuesto de una cafetera, la carcasa de un teléfono, pero así también una prótesis que soluciona una vida. De esa manera, se puede ver a la pequeña Emma Lavelle superar, gracias a un prototipo impreso, la inmovilidad de sus brazos provocada por una artrogriposis múltiple congénita. Una búsqueda que también se encarna en los emprendimientos argentinos. “Kikai Labs será una usina de desarrollo e investigación desde
Argentina, para aplicar en cada país en Sudamérica en nuestras impresoras. Ya hay interés en aplicar nuestras impresoras a distintos campos, incluyendo la impresión de elementos médicos. Pensamos trabajar en medicina para poder imprimir una representación de un scan”, cuenta Ruiz Camauër. Desde allí se proyecta una línea todavía más sofisticada: en la traumatología ya experimentan con rodilla y caderas de titanio, mientras que entre los dentistas empieza a ser una práctica habitual reemplazar los moldes para las coronas o las placas de ortodoncia por la variante 3D, tanto en plástico como en cerámica. “Imprimir una prótesis no tiene mucha diferencia con imprimir un objeto de diseño, una silla o una mesa. En el fondo, es colocar material en una configuración determinada por el programa digital. El siguiente paso son los materiales biológicos y estimo que no será problemas imprimir un músculo”, avizora Andrei Vazhnov, y abre acaso el eje más movilizante: la bioimpresora. Vivir sólo cuesta vida. El cirujano peruano Anthony Atala, Director del Instituto Wake Forest de Medicina Regenerativa, sorprendió al mundo científico el 3 de marzo de 2011, cuando presentó el primer riñón humano surgido en una tecnología de impresión 3D. No estamos hablando de un órgano de plástico, resina o aleaciones minerales, sino formado por células vivas. Lejos de tratarse de una cruzada individual, hay toda una industria en ciernes en torno a la bioimpresión. La empresa estadounidense Organovo fue la primera en comercializar una máquina, la NovoGen MMX y un gigante del mercado farmacéutico mundial como Pfizer ha confiado en su capacidad para reproducir tejidos, cartílagos y hasta tumores. Similares avances se producen en Inglaterra (tejidos con capacidad
Las impresoras de uso cotidiano ya imprimen con naturalidad objetos con extrema precisión, en base a diseños que se pueden descargar de internet.
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Opinión
BIOALIMENTACIÓN. En está página, el laboratorio de Organovo en acción, en su avanzada búsqueda de generar vitrocarne, como una solución al problema ambiental. para imitar nervios y transmitir señales eléctricas, en la Universidad de Oxford) y en Rusia (buscan la producción en masa de hígados y riñones, en Skolkovo). La tecnología avanza sin siquiera dejar tiempo al posible debate bioético que se abre. “En el mundo hay una crisis enorme por la falta de órganos. Es un hecho que el hombre ahora vive más. La medicina ha hecho un esfuerzo para lograrlo y así estamos ahora. Pero también es cierto que a medida que envejecemos, lo mismo sucede con nuestros órganos, que empiezan a fallar. Por lo tanto, no hay suficientes órganos para trasplantar y cubrir las necesidades de la gente. Es por eso que aparece en escena el campo de la medicina regenerativa”, expuso Atala en su mencionada conferencia, sin que surgieran voces para refutarlo. Por el contrario, la dinámica lleva a que uno de los fundadores de Organovo, Andras Forgacs, haya creado Modern Meadow, para trasladar la experiencia de reproducir carne, pero para consumo. “Y no carne sintética, sino real, hecha de sus propias células. Tengamos en cuenta que producir una sola hamburguesa es altamente ineficiente en términos ambientales: 189 litros de agua y 22 metros cuadrados de terreno. La vitrocarne sería una solución para ese problema”, aduce. Aquí en Buenos Aires, Andrei Vazhnov no se conmueve por la biohamburguesa, por considerarla una solución a un plazo muy remoto, pero sí se entusiasma con las posibilidades conceptuales que abre la iniciativa de la NASA. “En términos de la Física no se puede decir que es muy avanzada: se trata de mezclar insumos universales, como proteínas, grasas, colorantes y endulzantes. Pensemos que si en algún momento nos decían que una caja iba a producir calor sin fuego e iba a cocinar una comida, eso parecía el espacio. Era el horno
una esperada convergencia tecnológica “En el mundo hay una crisis enorme por la falta de órganos. No hay suficientes órganos para trasplantar y cubrir las necesidades de la gente. Es por eso que aparece en escena el campo de la medicina regenerativa”, expuso Anthony Atala cuando presentó el primer riñón bioimpreso. microondas. En este caso se abre un panorama muy divertido: la geometría gastronómica. ¿O no estaría bueno comer lemon pie con la forma del Obelisco?”, incita. En un mundo líquido, que cambia a velocidades asombrosas, parecía que lo único estático sería la materia. Pero ya ni eso. El interrogante que queda flotando entonces es qué pasará el día que las impresoras se impriman a sí mismas. •
Las impresoras 3D constituyen uno de los mejores ejemplos de materialización de la revolución tecnológica esperada a partir de las tecnologías de convergencia, resultado de la interacción dinámica entre la nanotecnología, la biotecnología, la informática y la cognotecnología. En dos publicaciones científicas recientes: “Tissue engineering by self-assembly and bio-printing of living cells” realizada por investigadores de la Universidad de Missouri (Columbia) y “Development of a valve-based cell printer for the formation of human embryonic stem cell spheroid aggregates” realizada por investigadores de la Universidad Heriot-Watt de Edimburgo y del Roslin Cellab Ltd, se explica con rigurosidad como obtener mediante impresión tejidos capaces de mantener las células vivas y cómo obtenerlos con células madre. En los cartuchos habrá colocar adecuadamente preparados de células madre, ¿de qué origen?, embrionario con toda la problemática bioética subyacente, de las escasas células madre adultas, de las obtenidas por reprogramación de células adultas para convertirlas mediante ingeniería genética en células no diferenciadas cuasiembrionarias o de reprogramar células adultas mediante distintos factores de trascripción para convertirlas directamente células adultas de otro tipo (ej.: neuronas). Supongamos la necesidad de reparar una zona del cerebro dañada por un ACV. En un cartucho podría colocar el preparado de células adultas y los factores necesarios para que luego en el tejido se conviertan en neuronas, en otro cartucho colocaría nanotubos de carbono para integrarlos al tejido de modo de favorecer la conducción nerviosa hasta que en sistema neuronal se consolide. Además, la impresora 3D ocupará un lugar destacado en un contexto productivo en el cual se pretende reemplazar a las fábricas químicas consumidoras de combustibles fósiles por biofábricas transgénicas celulares, fotosintéticas y catalizadas por enzimas, basadas el la utilización de la ingeniería genética y de los 65 millones de genes conocidos en la actualidad para producir sustancias químicas en general, alimentos y biocombustibles. Por el Dr. Alberto Luis D’Andrea Director de Carrera, Licenciatura en BiotecnologíaUADE
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