Construir la realidad en 3D

El año arrancó repleto de novedades. Y ya el Consumer Electronic Show (CES) -la feria de electrónica más importante en materia tecnológica, que se llevó a cabo en Las Vegas- había adelantado que las impresoras 3D llegaron para quedarse. Ya no son un producto de moda, sino que se convirtieron en una herramienta capaz de realizar desde juguetes o adornos, hasta prótesis de extremidades humanas (con gran versatilidad y tonalidades de colores) o, incluso, instrumentos de música, como la guitarra eléctrica (la primera en América latina) que hizo el CMDLab del gobierno porteño.
Así, algunas de las novedades para este año son los filamentos de PLA, compuestos a partir de bronce, hierro, madera de maple y piedra caliza, desarrollados por Makerbot, que replican las características de los materiales originales. Makerbot también se encuentra desarrollando una app para smartphones que permitiría iniciar, monitorear u operar la impresora estando al otro lado del mundo, logrando expandir los alcances de la tecnología. Incluso, en lo que se refiere a la comunicación usuario-impresora, la gente de Autodesk, gracias a la plataforma Spark, describió su nuevo concepto de impresión 5D, con el cual cualquier usuario puede imprimir objetos complejos sin ser un especialista en el modelado 3D.

En el Guinness

En abril del año pasado, IBM entró en el libro de récords Guinness por realizar la impresión de tapa de revista en 3D más pequeña del mundo. Para crear la portada, los científicos de la Big Blue inventaron un pequeño cincel con una punta de silicona 100.000 veces más pequeña que una punta de lápiz afilada. Al usar esta punta a escala nano-métrica, que crea patrones y estructuras microscópicas, los científicos sólo necesitaron 10 minutos y 40 segundos para grabar la portada de la revista en un polímero, la misma sustancia de la que se hacen los plásticos. La cubierta resultante de la revista mide 11x14 micrómetros, tan pequeña que 2.000 unidades podrían caber en un grano de sal.
Armin Knoll, un físico e inventor en IBM Research, dijo en un comunicado: "Con nuestra novedosa técnica podemos lograr reducciones a 10 nanómetros, una resolución muy alta a un costo y complejidad sumamente bajos. En particular, al controlar la cantidad de material evaporado, también podemos producir patrones de alivio 3D, a la exactitud -sin precedente- de meramente un nanómetro en una dirección vertical. Ahora, corresponde a la imaginación de los científicos e ingenieros aplicar esta técnica a los de-safíos del mundo real".

Autos, órganos y viviendas

Habrá que esperar a que esta tecnología sea masiva en el país. Mientras tanto, ya hay empresas locales que están trabajando para que la impresión 3D deje de ser un privilegio para pocos. Uno de las más conocidas es 3D Lab Fab & Café. Rodrigo Perez Weiss, su fundador y asesor de Jefatura de Gabinete de la Nación, cuenta que es un emprendimiento que va a cumplir dos años y que tiene como principal objetivo que las personas puedan conocer esta tecnología. "El 90% de las personas nunca vio una impresora 3D y no sabe cómo se usa", afirma. Para lograr su difusión, abrió un café en el que, mientras se toma algo, se pueden hacer encargos de proyectos en los más diversos materiales, como termoplásticos, ADS, policarbonato o goma, dependiendo de lo que el cliente quiera gastar. "Hay uno que parece madera o bronce. Una de las cosas en las que más estamos innovando son los materiales. Por ejemplo, el bronce se nota que es una pieza de metal", dice, y cuenta que su público fue variando con el tiempo.
"Al principio, eran solo diseñadores industriales o estudiantes de Arquitectura y Medicina. Por ejemplo, diseñadores de autos o aquellos médicos que quieren tener un modelo previo cuando tienen que operar, para saber por dónde van a abordar al paciente", dice Weiss, quien está trabajando en el programa Argentina 3D, que se va estar lanzado en los próximos meses y busca difundir esta tecnología. "Lo que más llama la atención son los implantes y la bioimpresión, que es la impresión de órganos. Estamos en plena investigación y seguramente va a estar disponible en los próximos años", afirma Weiss. Otro de los proyectos de Argentina 3D es poder comenzar a prefabricar viviendas.
En cuanto a las novedades que se podrán ver para mediados de año, Weiss afirma que los desarrolladores locales están trabajando en la producción de los diversos materiales, la fabricación de insumos y el desarrollo de software, así como para acercar a las escuelas las impresoras 3D. Pero, fundamentalmente, se está investigando para reducir los costos de producción.
Mientras tanto, Intel presentó a nivel global el Proyecto Daniel. La historia conmovió porque el protagonista es un chico de 14 años que perdió ambos brazos debido a una explosión en el campo de refugiados donde vivía, en Yida, Arabia Saudita. La noticia repercutió en el mundo en enero de 2013, ya que se trataba del primer brazo realizado con la tecnología 3D. Sin embargo, hoy ya se pueden observar antecedentes en el país. En junio último se realizó en el Hospital Anchorena un implante de una porción de maxilar inferior. Lo hizo Novax con el uso de la misma tecnología. Mientras que, a principios de 2014, el neurocirujano Raúl Santivañez fue el primero en colocar un implante de cráneo diseñado con la misma tecnología en el Sanatorio de la Trinidad de Quilmes. Otro de los casos locales se produjo en el Hospital Militar Central de la Ciudad de Buenos Aires, en el que se hizo un reemplazo de 10 centímetros del radio (hueso del brazo) de una paciente con un implante a medida.

Fortaleza ósea

En esta línea, Daniel Fiz, presidente de Novax y médico especialista en Ortopedia y Traumatología, comenta que hace 10 años que la empresa está trabajando en la tecnología Aditiva. Es decir, se trata de impresiones en 3D que se producen en titanio trabecular para la fabricación de implantes, siempre bajo la regulación de la Anmat (Administración Nacional de Medicamentos, Alimentos y Tecnología Médica). Estos implantes se realizan en el servicio de Ortopedia y Traumatología del Hospital de Clínicas de la Ciudad de Buenos Aires, que se unen con Protolab 3D, una división de Novax. "Al principio era para hacer solo prototipos y desarrollo de producto. Ahora, estamos haciendo implantes customizados con tecnología aditiva que se fabrican para cada paciente en particular. Le da la misma estructura de un hueso, logrando igual densidad, agregando ventajas biomecánicas respecto a los implantes comunes, y tienen la ventaja de no tener que reemplazarse", explica.
Fiz cuenta que ya son más de 600 los casos que se trataron en el Hospital de Clínicas. En cuanto a los materiales que se utilizan, básicamente son dos: el titanio y el cromo cobalto, dentro de los metales biocompatibles. También están los polímeros, que son plásticos aptos para que el cuerpo humano los pueda recibir sin generar una incompatibilidad. En cuanto a los costos, puede variar mucho dependiendo del tipo de prótesis que se requiera, pero Fiz asegura que no superan el valor de los implantes estándar. "Lo que más estamos haciendo son craneopatías, en las que se tiene que recubrir una parte del cráneo perdida. Estos implantes pueden costar alrededor de u$s 2.000 a u$s 3.000", cuenta Fiz.
Además, el experto advierte que, cuando se trata de niños, hay que tener en cuenta su crecimiento, por lo que es recomendable usar materiales biodegradables, que son absorbidos por el cuerpo. "Siempre que sean para uso temporario, como un tornillo o cierto tipo de placas. Cuando es para uso definitivo, ahí el cirujano se enfrenta con la decisión de tener que cambiarlo, para que el nuevo implante acompañe el crecimiento óseo", advierte.
Por su parte, Juan Gill, profesor de la carrera de Diseño Industrial de la UADE, cuenta los avances que se están produciendo en materia de diseño industrial. Por ejemplo, desde Uade Labs,se analizó el state of the art de esta tecnología para anticipar loque se viene en los próximos meses, y lo que le depara hacia adelante.
"El futuro de la impresión 3D podría revolucionar al mundo industrial. En las próximas décadas, cada hogar podría contar con una impresora del estilo open source", dice Gil, y concluye: "Las implicancias de este hecho podrían cambiar completamente la forma en la que comprendemos hoy a la industria productiva, modificando el paradigma de la producción en serie. El usuario ya no debería acercarse a un negocio para adquirir el producto, sino que desde la comodidad de su hogar podría personalizar los productos ya desa-rrollados, imprimir piezas de repuesto o, simplemente, diseñar nuevos objetos que satisfagan sus necesidades, modificando así la dinámica actual de intercambio: diseño, producción y usuario".