Pensamientos personales sobre la impresión en 3D

Anything that was in the world when you were born is normal and natural.
Anything invented between when you were 15 and 35 is new and revolutionary and exciting, and you’ll probably get a career in it.
Anything invented after you’re 35 is against the natural order of things. Douglas Adams

Recuerdo gran parte de mi infancia viendo canales como Discovery kids y programas como mecánica popular para niños, esa época dorada de los canales de ciencia donde no salían reality shows de rednecks o locos atribuyendo todo a alienígenas; fue en esos programas donde me empezó a interesar la ingeniería, sobre todo en un especial de detrás de cámaras de la película Anaconda, una película bastante mala, pero quede fascinado al ver la estructura interna de la serpiente animatrónica. En otro de estos programas fue donde vi por primera vez una impresión 3D.

Me recuerdo entusiasmado con la idea de poder imprimir mis juguetes, sin tener la necesidad de ir a una tienda, maravillado por el proceso de impresión de la figura, el cual parecía magia, pero al mismo tiempo me sentía ajeno a esta tecnología. La máquina era enorme, diseñada para estar en una fábrica, el material se veía costoso y el producto terminado se veía muy lejano a un juguete que compraría, por lo que el tema quedo archivado en mi mente y no le di mayor importancia.

Fue hasta que cursaba la universidad cuando regreso el tema de las impresiones 3D, pero regresó con una propuesta increíble, "tener una impresora 3D en tu casa por menos de 400 dolares". De forma inmediata retome el tema y di a topar con el proyecto RepRap, cuyo objetivo es crear impresoras open source que a su vez pueden crear nuevas impresoras (sin tomar en cuenta la parte electrónica). Este "pequeño" proyecto y la moda del movimiento maker cambiaron totalmente la industria.

La licencia open source (de la cual hablare en otra entrada del blog) manejada por el proyecto RepRap, permitió la democratización de la impresión 3D, de pronto dejo de ser "rocket science", se volvió accesible, económica, incrementó la velocidad de su desarrollo y estaba en boca de todos. Al poco tiempo empezaron a surgir cada vez más empresas dedicadas a la venta de impresoras 3D, disminuyeron sus costos, la gente les daba nuevos usos a las impresoras, se crearon nuevos materiales en los que se podía imprimir y decidí que era momento de adquirir una.

Fue durante una conferencia de hardware en San Francisco donde compre la impresora. Me decidí por una printrbot la cual pertenece al proyecto RepRap, solo puede imprimir en un tipo de plástico llamado PLA, pero al ser open source tengo toda la información necesaria para modificarla y que imprima cualquier tipo de material.

Al compararse con sistemas operativos podría decirse que RepRap es el "Linux" de las impresoras 3D, ya que te da la libertad de comprar, construir o modificar cualquier característica, por esa misma razón existe una gran cantidad de modelos en el mercado derivados del proyecto. Al mismo tiempo podría decirse que existen impresoras "Apple" que se basan en su facilidad de uso y su apariencia, sin embargo no te dan la libertad de modificarlas y te roban la licencia de tus diseños, un ejemplo de estas impresora son las MakerBot. También existen impresoras "Windows", las cuales llamamos impresoras de inyección.

La experiencia que he tenido con mi impresora este año la puedo resumir en estos puntos

Positivo

• Si te dedicas a crear prototipos es increíble poder generarlos de forma rápida, sin ninguna otra herramienta desde la comodidad de tu casa
• Crear partes personalizadas, especificas para una necesidad que tal vez solo tu tengas y el mercado no satisface.
• Salvarte en momentos donde es imposible comprar un elemento que necesites.
• Si eres una persona rara que generalmente no le gusta lo que ofrece el mercado es increíble tener una herramienta que puede crear tus diseños más raros.
• Te otorga una enorme libertad creativa (que antes solo existía en el software) 
• Simplemente es increíble materializar tus ideas, contemplar con más de un sentido tu idea te permite entender mejor lo que debes modificar de la pieza.

Negativo

• La curva de aprendizaje puede ser muy grande. Si pensabas que las impresoras de inyección siempre fallaban, ahora recuerda que están limitadas a dos dimensiones y no la tienes que calibrar. Si, a veces se torna feo
• En muchas ocasiones tardas más en diseñar pensando que será impreso en 3D (las consideraciones son distintas en manufactura tradicional o cortadora láser), reparando los errores de la máquina, rezando a tu dios de preferencia que no se atore el filamento en media impresión o se despegue la pieza, que si lo hicieras con métodos antiguos. Este punto es especialmente cierto con prototipos que pueden hacerse con cartón o hasta piezas de lego.
• El tiempo de impresión puede llegar a ser mayor de 8 horas por piezas que no superan los 10 centímetros cúbicos.
• el 60% de las veces fallaras, el 30% trataras de ajustar la pieza hasta que te desesperes y vuelvas a imprimirla y el 10% de las veces amaras tu impresora y no te arrepentirás de dedicar todo un día a una impresión. 

Como ven la impresión 3D sigue siendo muy joven para un público no tan técnico, si eres una persona técnica te recomiendo que compres una, el solo aprendizaje que tendrás al resolver problemas ocasionales pagará su costo. Si no lo eres, pero te interesa el tema, también compra una, la gente le tiene mucho miedo al free software y al open source, pero en mi experiencia con Linux he encontrado más ayuda en foros que en atención a clientes de Windows, no te debe dar miedo entrar a un mundo más técnico, al contrario, son habilidades que te ayudaran a comprender más la tecnología, por otro lado si no eres una persona técnica y no estas dispuesto a invertir tu tiempo en aprender, espera a que Apple saque su impresora con un solo boton.

Independientemente del avance de las impresoras 3D personales (el cual de por si es enorme) han existido muchas industrias que ha revolucionado esta tecnología.

La principal y una de las primeras industria que ha revolucionado es la de las prótesis. Las prótesis siempre fueron costosas debido a que deben  ser personalizadas, no puedes crear un molde ya que cada prótesis debe adaptarse a la herida del individuo. La impresión 3D cambió esta industria ya que solo se necesita una herramienta, sin ningún ajuste o cambio físico para poder generar productos personalizadas para cada usuario, es decir, puede existir una línea de producción en que cada producto es distinto. Otro cambio fue la democratización de las impresoras 3D, ya que está al alcance de todos, cualquier persona puede comprar una impresora 3D y empezar a diseñar y vender prótesis.

La segunda industria en la que se piensa al hablar de impresión 3D es la de impresión de tejidos orgánicos. Esta revolución se sigue investigación  y se basa en imprimir una estructura de proteínas de un órgano, a la cual se le colocan células madres, dichas células se especializan dependiendo la estructura de proteínas y dan como resultado un órgano funcional. Imaginen los beneficios que tendría en la medicina tener un órgano generado con tus células madres. Los trasplantes de órganos serian bastante rápidos, económicos y sin peligro de rechazo y el mercado negro de órganos desaparecería por completo. Otro benéfico de esta área es crear órganos que no posee el humano, por ejemplo un órgano que genere impulsos eléctricos implantado en el corazón, es decir un marcapasos orgánico.

En los últimos meses he visto un gran desarrollo en la impresión 3D, he visto procesos de producción masiva con impresoras 3D, reinvensión de productos cotidianos, impresión de puentes metálicos o muros de concreto, impresión de textiles, impresión de circuitos electrónicos embebidos en el plástico, filamentos de fibra de carbono, bronce, madera, impresión de alimentos y un sin fin de posibilidades que todavía no descubrimos en las que la impresión 3D revolucionará la industria.

El cambio más interesante que he notado en la impresión 3D es el de la impresión 3D, es decir, a lo largo de todos estos avances y cambios que ha generado a la industria las mismas impresoras 3D han estado reinventándose. Se han creado impresoras con nuevos métodos de impresión, dependiendo el método que se elija se podrán o no hacer ciertas geometrías, se tendrán distintos acabados, colores y características del material. Se tiene una variedad distinta de materiales a imprimir que permite abordar muchos sectores de la industria, desde PLA para prototipos, ABS o nailon para piezas mecánicas, grafeno para circuitos, fibra de carbono para herramientas, resina para piezas detalladas, etc. También se han creado herramientas distintas a partir de la idea de impresión en 3D, como las impresoras 4D capaces de imprimir piezas que se auto ensamblan o ensambladoras de nano componentes(imaginen nano bloques de lego), donde el material es el que posee la información, la impresora(o ensambladora) sólo acomoda las piezas, por ejemplo puedes ensamblar un circuito eléctrico con componentes(bloques de lego) de tipo P, N, semiconductores, aislantes o resistivos y la impresora acomodara los componentes para generar el circuito.

Hace unos años mientras platicaba con un amigo le comente que predecía un futuro en el cuál todas las personas serian en gran parte autosuficientes y no necesitaríamos grandes centrales eléctricas o granjas, en cambio generaríamos nuestra energía eléctrica al realizar actividades diarias y produciríamos nuestro propio alimento en casa, solo sería necesario tener células madres de res (o del producto que se quiera consumir) y filamento de proteínas para empezar a cultivar tu bistec viviente. Con herramientas como el grafeno y los avances de la impresión 3D reafirmo y espero esta predicción, la cual ayudará los problemas de contaminación, distribución de bienes, explotación de recursos, incluso cargo de conciencia a la comunidad vegetariana.

Por más descabellada que fuera mi predicción hace unos años, en estos momentos ni si quiera es visionaria, es algo que la mayoría de la gente predice que pasará(o mínimo que es físicamente posible de hacer) la realidad de la impresión 3D esta superando las predicciones antiguas, se están solucionando problemas que ni teníamos conciencia que existían, en gran medida por la democratización que ha existido, donde gente de profesiones, ideas y necesidades muy distintas entraron a la escena, eso enriquece cualquier tecnología y es el pilar de la licencia open source.

Por lo tanto invito al lector a pensar ideas, por más descabelladas que sean, de posibles usos de ésta y cualquier tecnología, necesidades que tengan, visiones que no se han plasmado en la actualidad, pero principalmente pasiones que tengan y compártanlas con gente que pueda hacerlas realidad. Sin embargo, si pueden realizarlas, por más rudimentarias que sean sus técnicas, si se las ingenian en plasmar esa idea y transmitirla a la comunidad, dará mucho más valor, debido a que no solo la necesidad es nueva, si no la forma de resolverlo y podrán iniciar una nueva revolución.