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La historia de la impresión 3D – Del origen de la primera impresora 3D a los inventos modernos

¿Qué tiene 30 años pero parece nuevo? Lo creas o no, es la impresión 3D. Sí, esta tecnología existe desde los Beegees. Acompáñenos en un breve recorrido por la historia de la impresión 3D.

1981 a 1999: La fabricación aditiva en sus inicios

En 1981, Hideo Kodama, del Instituto Municipal de Investigación Industrial de Nagoya, publicó su relato sobre un sistema de prototipado rápido funcional que utilizaba fotopolímeros (más sobre ellos en un minuto). Un modelo sólido impreso se construía en capas, cada una de las cuales correspondía a un corte transversal del modelo, Hmm, ¿te suena?

Además, tres años después, en 1984, Chuck Hull abrió un nuevo camino al inventar la estereolitografía, que se convirtió en uno de los tipos de impresión 3D más populares.

Chuck Hull invents 3D printing

La estereolitografía (SLA) permite a los diseñadores crear modelos 3D a partir de datos digitales (sí, yo también me sorprendí al saber que los ordenadores podían generar modelos 3D a principios de los ochenta), que luego pueden utilizarse para crear un objeto físico y tangible.

La clave de la SLA es un tipo de material de base acrílica conocido como fotopolímero. Como se describe en detalle en los diferentes tipos de impresoras 3D, la SLA es un proceso aditivo en el que se convierten materiales líquidos en una pieza sólida de plástico, mediante el curado selectivo con una fuente de luz. Este proceso moldea entonces el material en la forma del diseño de su modelo 3D. Puede obtener más información sobre los fotopolímeros en esta guía.

Esta nueva tecnología fue una gran noticia para los inventores y empresarios, que ahora podían crear prototipos y probar sus diseños sin tener que comprometerse con una enorme inversión inicial en la fabricación.

En 1992, George Bush fue elegido presidente y 3D Systems (la empresa de Charles Hull) creó la primera máquina de impresión estereolitográfica (SLA) del mundo, que hizo posible la fabricación de componentes complejos, capa por capa, en una fracción del tiempo que normalmente se necesitaría.

Ese mismo año, la empresa DTM fabricó el primer sistema de sinterización selectiva por láser (SLS) del mundo, que dispara un láser en un polvo en lugar de un líquido.

Estas tecnologías estaban en sus inicios y no eran ideales; el material se deformaba al endurecerse y las máquinas tenían un coste prohibitivo para los historiadores domésticos, pero su futuro era innegable.

Décadas después, la historia de la impresión 3D ha demostrado el viejo adagio, que el pasado es simplemente una ventana al futuro, y que esta tecnología sigue evolucionando.

1999 a 2011: La historia de la adolescencia de la impresión 3D

Los prolegómenos del efecto 2000 fueron emocionantes, no sólo porque, en 1999, el primer Beverly Hills 90210 entró en su última temporada en antena, sino también porque el primer hombre impreso en 3D se implantó en humanos. Los investigadores del Instituto Wake Forest de Medicina Regenerativa publicaron moldes artificiales de una vejiga humana y luego recubrieron estos moldes con células de pacientes humanos.

3d printed kidney scaffold
Crédito de la imagen: Discovery Magazine

3d printed kidney scaffoldEl tejido recién generado se implantó entonces en los pacientes, con poca o ninguna posibilidad 3d printed kidney scaffoldde que sus sistemas inmunitarios lo rechazaran, ya que se había creado a partir de sus propias células.

Medicinalmente hablando, esta fue una década estupenda en la historia de la impresión 3D. En tan sólo 10 años, científicos de varias instituciones y empresas emergentes fabricaron un riñón funcional en miniatura, bioimprimieron los primeros vasos sanguíneos utilizando sólo células humanas y montaron una prótesis de pierna con piezas complicadas que se imprimieron exactamente dentro de la misma estructura.

También fue la década en la que la impresión 3D hizo realidad el movimiento de código abierto. En 2005, el Proyecto RepRap del Dr. Adrian Bowyer estableció una iniciativa de código abierto para hacer una impresora 3D que esencialmente pudiera construirse a sí misma, o imprimir casi todas sus propias piezas.

En su lanzamiento en 2008, «Darwin», es una impresora autorreplicante que está equipada para hacer precisamente eso. De repente, la gente de todo el mundo tenía la capacidad de crear cualquier sustancia que pudiera soñar por sí misma.

Desde mediados de la década de 2000, la democratización de la fabricación había capturado la imaginación del público, al igual que la noción de personalización en masa (que, a diferencia de los camarones jumbo, no es realmente un oxímoron).

La primera máquina SLS se hizo comercialmente viable en 2006, lo que abrió la puerta a la fabricación bajo demanda de componentes industriales. La startup de impresión 3D Objet (ahora fusionada con Stratasys) construyó una impresora 3D que podía imprimir en numerosas sustancias, lo que permitía fabricar una sola pieza en varias versiones, con diferentes propiedades de los materiales.

Las innovaciones intensamente creativas de la década se han visto coronadas por el lanzamiento de servicios de cocreación colaborativa como Shapeways, un mercado de impresión en 3D en el que los diseñadores pueden obtener comentarios de clientes y otros diseñadores y luego fabricar fácilmente sus productos.

Para rematar, MakerBot entró en escena, suministrando kits de bricolaje de código abierto para que los fabricantes construyeran sus propias impresoras 3D. En esta época, las barreras de entrada para los inventores y diseñadores caían cada día.

De 2012 a la actualidad: La impresión 3D en su apogeo

Hoy en día, echando la vista atrás sólo a las últimas décadas, es difícil no sentir que vivimos en el futuro. Muy pronto: Trajes espaciales impresos en 3D

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Bueno, casi. Mientras que el precio de compra de las impresoras 3D ha bajado rápidamente, las impresoras 3D han seguido mejorando. Ahora se puede comprar una impresora 3D por menos de 500 dólares, que superará a un modelo que habría costado más de 3.000 dólares hace una década.

Con la mejora continua de la impresión 3D, los innovadores están ampliando los límites de formas que Charles Hull sólo podía soñar. Los diseñadores ya no se limitan a imprimir con vinilo. Un ejemplo: ahora puedes imprimir el anillo de compromiso de tus sueños utilizando plata u oro. Los ingenieros de la Universidad de Southampton han hecho volar el primer avión no tripulado impreso en 3D del mundo, y KOR Ecologic ha creado un prototipo de Urbee, un vehículo con una carrocería impresa en 3D que está diseñado para rendir 200 mpg en la autopista.

Eso nos lleva hasta el día de hoy; aunque para cuando se publique esta lección de historia, seguramente se habrán producido muchos otros avances en la producción aditiva en algún lugar del mundo. Es casi imposible de mantener. En última instancia, nuestros hijos van a construir proyectos de arte utilizando la impresora 3D de su aula, y nuestro dentista tendrá la capacidad de pedir una receta para un par de prótesis dentales impresas a medida.

Mientras tanto, yo estaré viendo las noticias y esperando mi traje espacial.