Crean una impresora 3D casi tan r¨¢pida como las de tinta y papel

La revoluci¨®n de las impresoras 3D estaba siendo demasiado lenta. Para crear una simple figurita se necesitan horas y hasta d¨ªas si es algo m¨¢s grande. Sin embargo, un nuevo m¨¦todo que combina resinas l¨ªquidas, luz ultravioleta y ox¨ªgeno consigue obtener objetos 100 veces m¨¢s r¨¢pido. Es el gran paso que le faltaba a la democratizaci¨®n de la fabricaci¨®n en masa y su promesa del h¨¢ztelo tu mismo.

La impresi¨®n 3D es muy parecida a la pasteler¨ªa. Los pasteleros crean capa a capa la tarta, que toma consistencia una vez que se enfr¨ªa. Con las impresoras 3D hay dos grandes tecnolog¨ªas para hacer las tartas. En una, el modelado por deposici¨®n fundida (FDM, por sus siglas en ingl¨¦s), la impresora calienta el rollo de material y con una especie de manga pastelera crea el objeto. Un chorro de aire enfr¨ªa el filamento para que solidifique. La estereolitograf¨ªa, sin embargo, usa resinas l¨ªquidas que, al ser expuestas a la luz ultravioleta, se solidifican como si fuera una plancha de caramelizar. La FDM es m¨¢s sencilla y asequible, pero muy lenta y con peor resoluci¨®n. La estereolitograf¨ªa ofrece mejores resultados, pero la operaci¨®n con las resinas es muy compleja.

"La fabricaci¨®n por adici¨®n tiene el potencial de transformar la complejidad con la que se fabrican objetos funcionales, pero la impresi¨®n 3D convencional los fabrica usando un enfoque por etapas, capa a capa, que lleva mucho tiempo", dice el qu¨ªmico de la Universidad de Carolina del Norte (EE UU) y creador de la nueva impresora CLIP, Joseph DeSimone. Para este experto en ciencia de pol¨ªmeros, existe una gran distancia entre la velocidad en el dise?o industrial o prototipado r¨¢pido y la velocidad en la fabricaci¨®n que obstaculizan "la capacidad de la impresi¨®n 3D de ir m¨¢s all¨¢ de las fases de dise?o y realizaci¨®n de prototipos de un producto".

La estereolitograf¨ªa usa resinas l¨ªquidas sensibles a la luz ultravioleta, que las solidifica

Lo que ha conseguido DeSimone y su equipo ha sido simplificar la estereolitograf¨ªa, acelerando la velocidad de impresi¨®n y sin, por ello, afectar a la calidad de los objetos impresos. Su impresora CLIP (Interfaz de Producci¨®n L¨ªquida Continua, por sus siglas en ingl¨¦s), les permite controlar el proceso por el que las mol¨¦culas de la resina l¨ªquida se solidifican creando estructuras complejas en un proceso llamado polimerizaci¨®n.

Tal y como explican en la revista Science, donde su creaci¨®n ocupa la portada de esta semana, en vez de usar un sistema mec¨¢nico, los creadores de CLIP juegan con el l¨¢ser ultravioleta que inicia la reacci¨®n qu¨ªmica de solidificaci¨®n y el ox¨ªgeno, que la detiene. Su gran aportaci¨®n es una especie de cristal que, como unas lentillas, les permite ajustar el paso de la luz y del ox¨ªgeno. De esta manera, consiguen una impresi¨®n continua que da a los objetos un acabado perfecto en su forma y sin fracturas en el interior.

Pero lo mejor de CLIP es su velocidad de impresi¨®n. Hasta ahora, la impresi¨®n vertical pod¨ªa imprimir unos cuantos mil¨ªmetros a la hora. Aunque las capas de material superpuesto tienen un grosor de entre 50 y 100 micras (una micra es la millon¨¦sima parte de un metro), hab¨ªa que imprimir cada capa, dejar que solidificara y volver a por otra capa. La nueva impresora eleva el objeto del recipiente con la resina a un ritmo de 500 mil¨ªmetros a la hora, es decir, hasta 100 veces m¨¢s r¨¢pido.

Durante la presentaci¨®n de CLIP en las charlas TED, DeSimone mostr¨® algunos ejemplos de lo que puede hacer su impresora en unos minutos. Desde una Torre Eiffel de recuerdo, hasta micro agujas para la administraci¨®n de medicamentos, pasando por pr¨®tesis dentales o stent coronarios, una especie de endopr¨®tesis para el coraz¨®n.

"Si la impresi¨®n 3D quer¨ªa salir del nicho de los prototipos en el que ha estado atrapada durante d¨¦cadas, ten¨ªamos que encontrar un tecnolog¨ªa disruptiva que afrontara el problema desde una nueva perspectiva y abordara las debilidades fundamentales de las impresoras 3D", comenta Jim Goetz, uno de los socios de Sequoia, una compa?¨ªa de inversi¨®n que pone su dinero en las tecnolog¨ªas m¨¢s rompedoras y prometedoras. "Cuando conocimos a Joe [por Joseph DeSimone] y vimos lo que su equipo hab¨ªa inventado, tuvimos claro al instante que la que la impresi¨®n 3D ya nunca ser¨ªa la misma".

"Cuando vimos lo que hab¨ªan inventado, tuvimos claro que la que la impresi¨®n 3D ya nunca ser¨ªa la misma", dice un inversor

CLIP ha demostrado su val¨ªa imprimiendo pl¨¢sticos, cer¨¢micas y materiales org¨¢nicos, pero deber¨ªa funcionar bien con todo material basado en pol¨ªmeros. Para comercializar su tecnolog¨ªa, DeSimone y parte de su equipo investigador han creado, junto a inversores como Goetz la empresa Carbon3D.

"Es un gran comienzo, la revoluci¨®n est¨¢ ah¨ª", opina el director de investigaci¨®n de BQ, Juan Gonz¨¢lez. Esta es una de las pocas empresas espa?olas que fabrica impresoras 3D del tipo FDM y que est¨¢ investigando con las de resinas. "El tiempo puede dar igual en el uso dom¨¦stico, pero en la empresa es un factor clave", a?ade. Pero no se trata solo de que se reduzca el tiempo de impresi¨®n, sino que el acabado en un proceso continuo como el de CLIP es muy superior.

La inyecci¨®n por molde que se usa en la producci¨®n industrial a¨²n tiene a?os de vida, pero con avances como este, Gonz¨¢lez cree que est¨¢ m¨¢s cerca "el objetivo de conseguir la producci¨®n masiva del molde pero con la capacidad de personalizarla de la impresi¨®n 3D".