LA REVOLUCIÓN 01
LLEGA LA HORA DE LA DEMOCRATIZACIÓN DE LAS TRES DIMENSIONES
SERIE INNOVATION TRENDS
El futuro es imprimible en tres dimensiones
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INFOGRAFÍA
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La hora de los ‘makers’
04 05
Impresión 3D
“Los ‘makers’ necesitamos construir para expresarnos” Revolución 3D en sanidad
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El futuro es imprimible en tres dimensiones El 68% de las empresas va a aumentar sus inversiones en tecnología 3D durante 2015. ( 1983. El ingeniero estadounidense Charles Hull dedica sus ratos libres para seguir trabajando en prototipos de muebles utilizando para ello luz ultravioleta (UV). Hull, intraemprendedor, continúa en su pequeño laboratorio casero y experimenta con fotopolímeros, materiales de
)
base acrílica y líquidos hasta que son tratados con una luz ultravioleta. Entonces, inmediatamente se vuelven sólidos. La nueva tecnología, que bautiza y patenta como “estereolitografía”, utiliza diferentes resinas fotosensibles, en estado líquido, que se
solidifican capa a capa al exponerlas a un láser con frecuencia UV de forma selectiva. Siguiendo el ejemplo de muchos colegas norteamericanos, en su casa nace un invento que va a revolucionar la sociedad: lo que hoy en día se conoce como impresión 3D.
declara en 2014 en la gala de los Premios a los Inventores Europeos 2014 de la Oficina Europea de Patentes tras recibir el premio reservado a la categoría de países no europeos. Ese mismo año, señalaba en la CNN que en el despegue de la impresión 3D ayudaron los “makers” - esa generación que se cimenta en la producción a pequeña escala a través de la tecnología, trabaja en comunidad y que ha dejado de ser una moda pasajera para convertirse en todo un fenómeno-. ( )
“Yo trabajaba para una empresa en la que necesitábamos hacer objetos de plástico, para probar prototipos de nuestros productos. Había que hacer primero un molde, para luego inyectar el plástico... Pensé que sería más fácil si pudiera fabricar el objeto directamente, creándolo capa a capa con el mismo plástico”.
“La tecnología floreció realmente en los últimos años; en el sentido de crecimiento muy rápido y de reconocimiento. Creo que hay muchas cosas que contribuyeron a ello: las aplicaciones médicas y, desde luego, el movimiento maker, ya que gracias a las máquinas de bajo coste se ha conseguido que los aficionados se interesen en inventar y en fabricar mediante la impresión 3D”.
Para el padre de la impresora 3D, su invento se ha convertido en todo un éxito al dar un paso más a lo que aportaba el ordenador: fomentar la creatividad y el cambio en el diseño y fabricación de productos. “A nivel individual creo que hay una especie de gran necesidad reprimida: estamos en la era de los ordenadores y todo está en una pantalla y de forma remota, por lo que hemos perdido el tipo de resultado tangible. Esto es un medio para convertir en realidad y de forma directa algo existente en el ordenador”, declaraba en 2014 Hull, también fundador de la empresa californiana 3D Systems que lidera el mercado mundial. La evolución del 3D
( )
Un año después de estas palabras, la impresión 3D avanza. Y parece que lo hace a pasos agigantados. El 68% de las empresas afirman que van a aumentar sus inversiones en tecnología 3D durante 2015 (según la encuesta realizada por Sculpteo que recoge Forbes con una muestra de 1.118 representantes de 16 tipos de empresas en 50 países). Este crecimiento en el número de inversiones no es nuevo, y ya se observó
tímidamente en 2014, por lo que parece que se trata de un crecimiento estable del sector. A pesar de la gran diversidad de sectores reflejados en la encuesta The state of 3D printing, existe consenso a la hora de citar los factores determinantes en la adopción de la tecnología 3D por parte de las empresas, que serían, según el 50% de los encuestados, el precio de los materiales y suministros y la capacidad de la maquinaria utilizada. Como factores secundarios destacan la comprensión de las necesidades de los clientes, el marco legal y la formación de los empleados, entre otros.
Dentro del perfil de los encuestados, la muestra diferencia dos “escuelas” distintas: la escuela Europea en la que la tecnología 3D recae en el dominio únicamente de especialistas debidamente capacitados y entrenados para ello; y la escuela americana cuya impresión 3D está accesible para todos los empleados de las compañías
independientemente de sus capacidades o funciones. El estudio también destaca que los usuarios de 3D tienen ventajas muy significativas en la aceleración del desarrollo de productos y en ofrecer productos personalizados y series limitadas. Las tendencias que resaltan los encuestados en un futuro próximo son: impresión en materiales, nuevos
mercados y modelado 3D fácil. Como concluye Bastien Rechke, de R&D Mechanical Engineer at Withings: “Ser capaces de producir prototipos de una manera rápida para validar su estructura y su funcionalidad real, supone un enorme valor añadido. Con la gran variedad de materiales y acabados disponibles en la impresión 3D, ahora mismo podemos simular las características del producto final. Durante la fase de diseño, es esencial disponer de diferentes prototipos en la mano para ser capaces de elegir aquel que es mejor que el resto. Poder disponer de piezas físicas es también una oportunidad para anticiparnos a cualquier problema relacionado con el producto y, por tanto, mejorar su diseño”.
02/INFOGRAFÍA Impresión 3D La impresión 3D es capaz de generar un objeto sólido tridimensional mediante la adición de material basándose en modelos 3D para definir qué se va a imprimir. Un modelo no es si no la representación digital de lo que vamos a imprimir mediante un software. Compartir en Pinterest
Historia La impresión 3D se remonta a 1976, cuando se inventó la impresora de inyección de tinta. En 1984, algunas adaptaciones y avances sobre el concepto de la inyección de tinta transformaron la técnica de impresión con tinta a impresión con materiales.
Cómo funciona Las impresoras 3D lo que hacen es crear un objeto con sus tres dimensiones construyendo capas sucesivamente hasta conseguir el objeto deseado.
El filamento extruye el material a través de una boquilla calentada y se establece a medida que se enfría
La boquilla que se mueve de izquierda a derecha distribuyendo aglutinante forma la sección transversal de cada capa del objeto
Filamento Manga de aislamiento Bobina de calentamiento
Materiales: Plásticos, cerámicas, cementos, metales, alimentos, materia biológica, etc.
La plataforma de construcción o bandeja sirve como base y se desplaza hacia delante y hacia atrás
Al finalizar cada capa la plataforma desciende (alrededor de 0,1 mm) para imprimir la capa siguiente
Mercados Sectores
Bien de consumo Alta tecnología Industria Electrónica Servicios Educación Mecánica Salud Aeronáutica
Al por menor Automóvil Energía Marítimo
Comida Textil Química
Uso de la impresión 3D sector por sector en el mercado.
Europa
Localización
Uso de la impresión 3D sector por sector en el mercado.
Asia y Oceanía
América
Ingresos
Tamaño de la empresa por los ingresos anuales en millones de dólares.
> 20.000 < 20.000 < 5.000 < 1.000 < 500 < 100 < 50 Casi nada
África
+75%
En cifras Producci贸n de impresoras a bajo coste
+75% +49%
Impresoras de menos de 100.000 d贸lares (cifras en millones de d贸lares)
Gasto en impresoras 3D
En millones de d贸lares
288 millones
412 millones
669 millones
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La hora de los
makers El movimiento, muy unido a la revolución de la impresión 3D, busca cambiar la mentalidad de la sociedad. ( )
Cuando Cecilia Tham se licenció en Biología en la Universidad Emory de Atlanta y después en Arquitectura en Harvard no sabía ni una palabra de español ni tampoco le sonaba el movimiento maker. Cuando el lema “Hazlo tú mismo” y el credo “We are alls makers” (todos somos artesanos) comenzaba a difundirse en Estados Unidos, Tham se instalaba en Barcelona. Era el año 2006.
Dale Dougherty, padre del movimiento maker y fundador de la revista Maker Magazine y organizador de los encuentros Make Faire, apostaba por construir cosas sin intermediarios, utilizar la tecnología para incentivar la creatividad de la gente, impulsar las creaciones que hacen las personas con sus propias manos.
Dougherty compara a los makers con los aficionados a la música: muy pocos son considerados profesionales pero muchos tocan instrumentos en su casa o en sitios públicos. Los makers están en la base de la
pirámide, los inventores e innovadores famosos en la cúspide. Y para Dougerthy la base hace cosas parecidas a que los que han llegado arriba. Quería que las innovaciones que se hacían en los garajes de
las casas fueran visibles. Casi diez años después, Tham norteamericana de origen chino- habla un perfecto español y es la fundadora y directora de Makers of Barcelona (MOB), el laboratorio barcelonés donde se reúnen makers para realizar y compartir sus proyectos. “Gracias a la tecnología la misma persona puede diseñar, fabricar y consumir sus productos. Se innova sin perder el tiempo, ahorrando, uno mismo puede crear las cosas. El diseñador, fabricante y consumidor pueden llegar a ser la misma persona”, explica por teléfono desde Francia donde está de vacaciones. Tham también incide en la idea de Dougerthy: “Antes toda la estructura era piramidal.
Necesitabas para todo a un experto y hoy en día esa figura no es necesaria. Ser un experto en algo muy concreto es ser experto en nada”, señala. A MOB se acercan diseñadores, emprendedores, informáticos, quienes, cuenta Tham, creen en el trabajo multidisciplinar. ( ) También en el colectivo. “Todos comparten los conocimientos, puede ocurrir que uno sea un excelente informático pero que no sepa vender. Y entre todos se consigue sacar el invento adelante. Se avanza de manera conjunta”. El movimiento está muy unido a la revolución de la impresión 3D que permite la fabricación a bajo coste, aunque para Tham la cultura y el movimiento maker deben intentar cambiar la mentalidad de la sociedad.
“La educación que recibimos nos enseña conocimientos muy esenciales. Los estudiantes son pasivos y no se arriesgan. El movimiento maker -basado en la educación STEM- permite que participen. Les da confianza, les enseña a ser líderes. Tienen que pensar en soluciones para ayudar a la sociedad e intentar sacar sus ideas adelante. Se crea y si el proyecto falla se vuelve a comenzar”. ( ) En MOB nació el proyecto Bloom Blanket de las manos de la brasileña Bianca Cheng. Sin tener conocimientos de impresión 3D ni de quienes eran los makers diseñó unas mantas en forma de pirámide. Buscaba 14.000 dólares para impulsar el proyecto y en 10 días vendió 800 mantas y
consiguió más de 200.000 dólares. Tham también se acercó de casualidad al movimiento maker cuando su marido le regaló una máquina de coser. “Cuando lo vi me enfadé muchísimo- relata riendo-, aunque después descubrí que me gustaba hacer cosas con mis propias manos. No tenía ni idea de quiénes eran los makers, comencé a crear ropa y mi confianza aumentó. Y decidí poner en marcha un espacio para que la
gente haga cosas”. Tham define a los makers como “gente proactiva que no para de crear, desde páginas web hasta un nuevo negocio. Que no tiene miedo del riesgo ni se ponen límites y persiguen que los proyectos salgan adelante”. Actualmente existen 335 laboratorios para makers en el mundo, denominados “fablabs”, según la web especializada Fabwiki. El reto que persigue MOB es “separar el movimiento maker del mundo “hobbie” y del
mundo "craft". Es más importante que una simple afición o unas manualidades. Lo que queremos hacer desde MOB es unir el mundo emprendedor con el maker”, declara la norteamericana que también incide en que los makers tiene que luchar por cambiar el modelo educativo actual. Con dos carreras universitarias es tajante: “Si hubiese sabido que existía esto antes no me ven en la Universidad”, concluye riendo.
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“Los makers necesitamos construir para expresarnos” Habla con pasión y se define como maker antes que como ingeniero. Cuando era pequeño destripaba robots y ahora Juan González, ingeniero de Telecomunicaciones y doctor en Robótica, lidera el departamento maker de BQ. La empresa tecnológica española está especializada en la fabricación y venta de dispositivos multimedia, impresoras 3D y kits de robótica. ( )
¿Qué aportan los makers a una empresa? Fundamentalmente la velocidad en la creación de prototipos. Con un maker todo se acelera muchísimo, se exploran las ideas rápidamente, desde el primer segundo contamos con un feedback inmediato. Lo makers tenemos la habilidad de construir cosas. Necesitamos construir cosas para expresarnos. Y nos ponemos a ello inmediatamente.
¿Son diferentes a los ingenieros? La mayoría de los makers son ingenieros aunque no todos los ingenieros son makers. Un ingeniero busca generalmente el resultado final. Los makers hemos estudiado ingenierías pero estamos decepcionados y nos ha frustrado el modelo educativo. Nos enseñan miles de ecuaciones, matemáticas y únicamente al final de la carrera ves
algo práctico. Y queremos que sea al revés. Hay que aprender construyendo. ( ) ¿Cómo ha sido la experiencia de poner en marcha el departamento maker en BQ? Increíble. Trabajar con gente de mi misma especie es placentero. Venía del mundo de la Universidad y me parecía un reto complicado pero ha funcionado muy bien. ¿Cómo define a sus trabajadores? Formamos un equipo de 15 makers. La diferencia es que no les tienes que decir lo que tienen que hacer, son ellos los que proponen las ideas, definen ellos el proyecto y te lo cuentan. A diferencia de los ingenieros, los makers son una comunidad que está acostumbrada a compartir herramientas y está muy formada en software, hardware y electrónica.
¿Podemos hablar de que la impresión 3D es la nueva revolución industrial? Más que de revolución, hablaría de evolución. Las cosas no van a cambiar de la noche a la mañana pero podemos comparar esta etapa a la de los ordenadores. Cuando aparecieron no vimos todas las posibilidades y terminaron cambiándolo todo. Con las impresoras 3D podemos fabricar las cosas muy fácilmente, en cuestión de horas puedes tener algo entre las manos. Algo impensable hace algunos años. ¿Va a cambiar la sociedad? No soy futurólogo y no sé todos los usos que se van a dar a la impresión 3D pero lo que veo es que se puede hacer de todo.
Podemos por ejemplo teletransportar piezas. Antes tenías que mandar un engranaje a Japón, ahora mandas el diseño de la pieza por internet y en cuestión de horas tienen la pieza. La cooperación es estrecha. ¿Tiene algún inconveniente la impresión 3D? Veo sólo ventajas. ( ) Es vital para construir piezas. Es cierto que acaba de nacer y que todavía tiene que madurar pero las posibilidades son infinitas. De momento las piezas son la mayoría de plástico y los químicos tienen que explorar nuevos materiales. También el proceso en impresión 3D es lento si lo comparas con la Industria.
Como experto en impresión 3D, ¿Cuáles son las aplicaciones que más le han impactado? Las piezas que se fabrican para los niños que han sufrido mutilaciones. Las prótesis en 3D son muy baratas y se adaptan perfectamente a los pacientes. Si se rompen no pasa nada pues se pueden sustituir, están personalizadas. Me parece un avance fantástico y que aporta muchísimo a las personas.
05 Revoluci贸n 3D en sanidad Uno de los campos que m谩s ha ayudado a que la impresi贸n 3D sea m谩s que una tendencia es el de la salud. El 3D permite crear corazones, brazos, manos, orejas... a medida. Y abarata costes. ( )
Crear una prótesis de mano en Estados Unidos cuesta 40.000 dólares. Pero ahora pueden ser 350 dólares gracias a la tecnología 3D. El caso del norteamericano Alex Pring dio la vuelta al mundo el pasado mes de marzo cuando recibió de Robert Downey Jr un brazo biónico. La tozudez de la madre del niño de 7 años --que nació con el brazo derecho parcialmente mutilado-- y la solidaridad de varios entusiastas de la impresión 3D consiguieron un brazo para Pring. El equipo liderado por Albert Manero, estudiante de la Universidad de Florida y que pertenece a Limbitless Solutions, puso en marcha el proyecto en el que participaron ingenieros, artistas, enfermeros y médicos. Crearon un codo fijo, un antebrazo y una mano diseñados en autodesk inventor, un software de modelado en 3D. Una vez impresas en 3D cada una de las piezas, fueron ensambladas. El brazo biónico cobra vida gracias a la acción de un sensor muscular que es capaz de detectar los pulsos eléctricos originados en el bíceps derecho de Alex. Un brazo que nació de la perseverancia de Alison, la madre de Pring, que escribió a las
organizaciones para pedir ayuda, y del equipo solidario que consiguió un brazo por 350 dólares tras ocho meses de trabajo. El caso de Pring es un ejemplo de la revolución en la salud gracias a la impresión 3D. ( )
Otros casos (
)
En España, varios proyectos contemplan la creación de órganos, tejidos y prótesis con la tecnología de las impresoras 3D. Permite personalizar los tratamientos, hacer una simulación previa. En el caso del corazón, por ejemplo, la
impresión 3D permite moldear las prótesis que vamos a poner, podemos prever el tamaño y el tipo y personalizarlo para los pacientes”, señala Federico Gutiérrez Larraya, jefe de Cardiología Pediátrica del Hospital La Paz, en el Diario Médico. En el Hospital 12 de Octubre también se está investigando en
3D como explica el cardiólogo Enrique García Torres, que recalca al igual que su colega la importancia de la nueva tecnología para preparar las operaciones: "Como cirujano, tener en tus manos una réplica exacta en 3D del corazón que vas a intervenir permite
anticiparte a la cirugía, visualizar y planificar con precisión cada uno de los pasos, identificar posibles complicaciones y, en definitiva, realizar una cirugía de alta complejidad de forma mucho más ágil". A finales del año pasado, cirujanos del Hospital Sant Joan de Déu de Esplugues utilizaron por primera vez en España una copia en 3D para reconstruir la oreja de un joven de 17 años que había nacido sin ella. En Michigan, una férula traqueobronquial impresa en 3D salvó la vida de tres bebés que nacieron con traqueobroncomalacia. Son algunos de los ejemplos de la utilidad de la nueva tecnología. El futuro que se persigue ahora, explica Larraya en Diario Médico, es que “la impresión
sea biológica, que los materiales sean biológicos. El proceso para generar una impresión 3D es muy costoso tanto económicamente como intelectualmente pues necesitamos generar unas imágenes de suficiente calidad de cada paciente, procesarlas y convertirlas en un lenguaje que la impresora 3D puede entender. Nos puede llevar entre dos y tres semanas y el coste además que tiene la pieza por paciente está en función del material que utilicemos y del volumen. No es lo mismo que necesitemos un corazón entero que un segmento del corazón. Estamos hablando de 500 y 2000 euros por pieza, aparte de 2 o 3 semanas de procedimiento”.
También en el sector farmacéutico Nada parece parar el avance del 3D. Y el último en sumarse a esta revolución ha sido el sector farmacéutico. Este mes de agosto, la Agencia Estatal de Medicamentos (FDA) daba luz verde a la comercialización de una píldora contra la epilepsia --Spritam--, producida con una impresora 3D, que permite concentrar una mayor cantidad de medicamento en una sola dosis. La empresa Aprecia Pharmaceuticals explicó que: “gracias a su tecnología de impresión tridimensional, pueden crear con detalle una estructura porosa que permite que la pastilla se disuelva más rápidamente, al tiempo que concentra una mayor cantidad de medicamento. El sistema de impresión, bautizado como ZipDose, puede concentrar hasta mil miligramos en un sola dosis”. El medicamento de Aprecia Spritam es el primero producido gracias a la impresión 3D y llegará al mercado a comienzos de 2016. Paso a paso, generando una revolución en uno de los ámbitos que más ha ayudado al auge del 3D, la salud.
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