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21/12/2014

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"Hágalo usted mismo": impresión 3D para fabricar en casa objetos cotidianos

Una nueva tecnología del MIT, inspirada en programas de Pixar, mejora este sistema para expandir su uso en los hogares


Que haya una impresora 3D en cada hogar para fabricar cualquier cosa que se necesite parece una utopía. Sin embargo, según un estudio realizado por la Universidad Tecnológica de Michigan, esta posibilidad está cada vez más cerca gracias a avances recientes. Uno de ellos es el logrado en el MIT: una arquitectura que elimina los problemas en el diseño de réplicas de objetos complejos. Se trata de la tecnología OpenFab, inspirada en programas utilizados por la cinematográfica Pixar. Por Patricia Pérez.




Las impresoras 3D permiten crear una variedad casi infinita de diseños para objetos propios del hogar. Fuente: MTU.
Las impresoras 3D permiten crear una variedad casi infinita de diseños para objetos propios del hogar. Fuente: MTU.
Imaginar una impresora 3D en cada hogar puede parecer una utopía. Sin embargo, según un estudio realizado por la Universidad Tecnológica de Michigan (MTU), en Estados Unidos, nada más lejos de la realidad. El equipo liderado por el profesor Joshua Pearce asegura que la fabricación personal estará disponible para el consumidor de clase media estadounidense más pronto que tarde, y que lo hará “a lo grande”, según anuncia la universidad en un comunicado.

De esta forma se podrá crear casi cualquier cosa en casa siguiendo la filosofía del Do It Yourself (DIY) o Hágalo usted mismo, desde juguetes hasta herramientas, pasando por artículos tecnológicos o de cocina.

Para ello existen infinidad de diseños disponibles en sitios web como Thingiverse, donde los usuarios pueden descargar las plantillas para confeccionar su propia réplica utilizando múltiples capas de plástico u otros materiales, bien en impresoras de código abierto como RepRap, o en las que ya se comercializan listas para operar, de compañías como Type-A Machines.

Según el estudio, el estallido de estas impresoras radica en una razón económica, pues una familia de clase media puede ahorrar gran cantidad de dinero creando sus propias cosas en lugar de comprarlas. Pearce llegó a esta conclusión tras realizar un análisis económico del ciclo de vida de una impresora 3D en un hogar estadounidense promedio.

Sin embargo, para alcanzar una normalización de este tipo de dispositivos, primero habría que aliviar los “enormes desafíos computacionales” a los que se enfrenta la impresión 3D actual. Es la postura que mantiene un equipo de investigadores del Laboratorio de Inteligencia Artificial y Ciencias de la Computación (CSAIL) del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), también en EEUU, quienes trabajan precisamente para facilitar el proceso de diseño en este tipo de impresión.

Como se hace eco en un artículo el portal tecnológico Network World, para ello han recurrido a una empresa especializada durante años en la producción tridimensional como es Pixar, creadora del primer largometraje comercial totalmente animado por ordenador. Inspirándose en software utilizado por la compañía estadounidense, el equipo del MIT pretende eliminar los problemas actuales en el diseño de réplicas de objetos complejos en 3D.

Facilitar la tarea

Actualmente, para reproducir un objeto o una escena en tres dimensiones, las herramientas de diseño tienen que registrar todos los detalles en alta definición, lo que implica una cantidad de petabytes importante. Esto supone un problema tanto para el usuario que no tiene experiencia en el uso de herramientas de diseño tan complejas, como para equipos sin la capacidad de procesamiento necesaria para manejar tal cantidad de datos.

“No es que la impresora no sea capaz, pero puede requerir unas estructuras de apoyo u otros elementos en el diseño que, si el consumidor no es competente con el software, conducirá a una mala impresión”, afirma Pete Basiliere, director de investigación de Gartner, empresa consultora y de investigación de las tecnologías de la información con sede en EEUU.

El proyecto del MIT pretende evitar eso. Para ello han desarrollado una arquitectura programable en pipeline (basada en filtros), bautizada como OpenFab, inspirada en el uso de los software RenderMan y RenderMan Interface Specification (RISpec) de Pixar. En esencia, su misión es convertir los detalles de las escenas tridimensionales en animaciones realistas. Para el mercado de la impresión, capacidades similares pueden resultar muy valiosas.

Además, la arquitectura incluye unos programas denominados "fablets", escritos en un nuevo lenguaje de programación, para que el usuario pueda acceder y modificar los datos de diseño a la carta. De esta forma se permite cambiar el material usado en cada parte del diseño. Los investigadores también desarrollaron una metodología, llamada Spec2Fab, que facilita esa división del proceso de fabricación en varias partes, en función del material que componga cada una.

“En la fabricación tradicional, la mayoría de los objetos están compuestos por varias piezas del mismo material”, señala Kiril Vidimče, doctorando en CSAIL y autor principal de uno de los dos estudios que detallan los nuevos procesos, presentados en la conferencia del SIGGRAPH, un referente mundial en computación gráfica, celebrada la pasada semana en California. “Con OpenFab, el usuario puede cambiar la consistencia del material de un objeto, diseñándolo por ejemplo con un extremo rígido y el otro flexible y comprimible”, añade.

A modo de ejemplo de objeto de adorno, los investigadores del MIT han impreso una réplica de una mariposa encerrada en ámbar. Fuente:CSAIL.
A modo de ejemplo de objeto de adorno, los investigadores del MIT han impreso una réplica de una mariposa encerrada en ámbar. Fuente:CSAIL.
Ahorro

Con estos avances, el equipo del MIT sí visualiza el mundo de la impresión en 3D más cerca de los consumidores, con un dispositivo en cada hogar para crear objetos a demanda. Algo que desde el MTU ven mucho más claro y accesible.

Para llevar a cabo su estudio, Pearce y su equipo escogieron 20 artículos domésticos comunes disponibles en Thingiverse. Después usaron Google Shopping para determinar el coste máximo y mínimo que supone adquirir esos productos online, sin incluir los gastos de envío, para calcular, por último, el coste de fabricarlos con impresoras 3D.

La conclusión fue sorprendente, pues comprar esos 20 productos costaría a un consumidor de 312 hasta 1.944 dólares (entre 235 y 1465 euros), frente a 18$ (menos de 14€) por hacerlos en casa en un fin de semana. El precio de este tipo de impresoras varía de 350 a 2.000 dólares (de 260 a 1.500€). Suponiendo que una familia sólo tuviera que fabricar 20 artículos al año, el equipo de Pearce calcula que los dispositivos se rentabilizarían rápidamente, de unos pocos meses a unos cuantos años.

Además, es interesante tener en cuenta que para el estudio se eligieron productos relativamente baratos, como accesorios para el teléfono móvil, un prensador de ajo, la manguera de una ducha, un soporte para cubiertos y similares. Sin embargo, las impresoras 3D pueden ahorrar a los consumidores aún más dinero en artículos de alta gama, como aparatos ortopédicos personalizados y equipos fotográficos.

Sin embargo, no es sólo cuestión de dinero. Este tipo de impresión puede anunciar un nuevo modelo que ofrece a los consumidores muchas más opciones, ya que todo puede ser personalizado. "Con el crecimiento exponencial de los diseños gratuitos y la expansión de la impresión 3D estamos creando una enorme riqueza potencial de cada uno”, manifiesta Pearce.

Con todo, antes de que estas impresoras sean tan omnipresentes como los móviles, constituirán la base de la fabricación a pequeña escala, lo cual supondrá un enorme potencial, tanto en el primer mundo como en los países en desarrollo, donde el acceso a muchos productos es limitado.


Patricia Pérez
Miércoles, 31 de Julio 2013
Artículo leído 11366 veces



Nota

Comente este artículo

1.Publicado por rascomras el 28/08/2013 13:00
O tambien tienen sitio de habla hispana como www.rascomras.com el primer repositorio de objetos 3D para imprimir de habla hispana.

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