miércoles, 25 de julio de 2012

Impresoras 3D: posta que existen


Esto es un poco de lo que entendí de lo que fui escuchando, viendo y leyendo del tema. Hay muuuuucha info online. Agradecería los comentarios del tipo "tal parte no se entiende una goma".

Primero la conclusión, después quien quiera sigue leyendo:
  1. Es real, hay gente haciendo impresoras 3D.
  2. Es real, hay cosas que se pueden imprimir y ser usadas normalmente.
  3. Es una locura.
  4. Faltan unos años para que sea algo masivo, pero lo va a ser porque están dadas las condiciones tecnológicasestán dadas las condiciones financieras y el salto práctico para la producción y nuestra vida diaria es potencialmente muy grande.
  5. Nadie sabe para dónde va a ir todo esto, cuáles van a ser las aplicaciones concretas, qué va a ser verdaderamente útil en el día a día y qué va a quedar sólo para científicos y geeks.

¿Por qué se llama impresora?
Hay muchas formas de producir las cosas, sea lo que sea. 
Un método es el sustractivo, donde se tiene un pedazo grande al que se le van sacando partecitas como si fuese una escultura hecha en mármol. 
Otro método es el de matriz, en el que hay un molde al que se le inyecta un material para que quede con la forma del molde (como una cubetera de hielo).
Ahora bien, esto se usa no sólo para hacer cosas de una sola pieza como una escultura o un hielo, sino también para hacer las distintas partes de un todo que después se unen como, por ejemplo, los engranajes, agujas y tapas que forman un reloj.  
Imprimir significa una producción aditiva, o sea, ir haciendo el producto final en una sola pieza a través de una suma sucesiva de capas. Cuando uno imprime un documento de word lo que está haciendo es agregar una capa de tinta/tóner sobre la hoja en blanco, no talla la tinta como si fuera una escultura ni pone toner en una matriz para que salgan las letritas en la hoja. La impresora tiene un software propio que agarra el archivo de texto y lo transforma en una orden a la máquina que, con ceros y unos, entiende dónde tiene que poner tinta y dónde no.
[Distinto es una fotocopiadora, que no se confundan las cosas. Ahí digamos que no se está produciendo sino duplicando.]
¿Qué tengo que hacer si quiero imprimir un playmobil? Antes que nada, necesito tener el diseño 3D del muñequito en la compu. Para esto hay muchos programas, el más conocido de nombre es el Autocad, pero hay otros y, obviamente, Google tiene el suyo. Lo interesante es que, además de poder crear mi propio diseño desde cero, puedo usar un escáner 3D que escanea el objeto y me devuelve un archivo como los que necesito. Este archivo lo puedo editar, o sea que puedo escanear un playmobil de Boca y hacer que sea de River.
No todos tenemos un escáner 3D -y dudo que alguna vez lo necesitemos- ni sabemos hacer archivos en Autocad, pero por suerte hay otra gente que sabe y lo comparte. Como pasó cuando la tecnología llegó a la música y todos nos bajamos mp3 desde el Kazaa, de a poco van apareciendo archivos .cad (o similares) de objetos que la gente arma y sube a sitios como The Pirate Bay. Esto es obviamente ilegal, viola patentes y derechos blablabla, pero la experiencia indica que eso no va a frenar nada.
Ok, ahora que tengo el archivo, necesito la impresora 3D. 
¿Cómo carajo funciona una impresora 3D? 
En este caso el muñequito es de plástico, entonces necesito tener plástico líquido o en polvo muuy finito. El software de la impresora va separar el muñeco 3D en capas de un micrón cúbico (un micrón son 0.0001 centímetros) y le va a decir a la impresora que tire la primera capa de material sobre el soporte. Supongamos que vamos a hacer el playmobil de pies a cabeza, entonces la primera capa correspondería al primer micrón de los pies. La impresora tira una capa entera y después solidifica solamente el lugar donde tienen que estar los pies, el resto del plástico queda suelto y se reutiliza. Así va haciendo capa por capa del playmobil hasta que tiene todo el muñeco de pies a cabeza. Un playmobil mide 7,5 cm según wikipedia, así que lo puedo separar en 75.000 capas de 1 micrón de alto. Esto vendría a ser como los pixels en la precisión de una imagen, pero en unidad de volumen. Se solidifica con calor o luz (como láser) capa a capa y punto a punto, o sea que la precisión es total.
Como tengo una impresora más o menos sofisticada, puedo tomar plásticos de distintos colores según la capa que tengo que hacer y mi playmobil va a poder ser de River. También necesito que los brazos se muevan, ¿cómo logro esto? Hoy en día, se fabrica el brazo por un lado, el torso por otro y después se ensamblan. La impresora 3D imprime el brazo y, cuando lo termina y llega al hombro, lo cubre con una microcapa de un material distinto que es soluble en algún ácido en particular. Después sigue con la capa del torso que quedó separada del brazo por esa capa de material soluble en ácido. Una vez que termina el muñeco, lo sumerjo en el ácido que se come a la capa separadora dejando entonces un espacio libre entre el brazo del torso suficiente como para que haya una articulación móvil.
De la misma forma que se hace un playmobil, se pueden hacer muchas cosas de diversos materiales y complejidades. En el MIT, imprimieron un reloj de engranajes que funciona. Lo imprimieron todo de una a pesar de que son muchas partes y para separar los engranajes usaron el mismo sistema del ácido que con la articulación del muñeco.
¿Y en qué andan las impresoras 3D?
Lo que hay hasta ahora son prototipos funcionales en laboratorios, productos finales todavía un poco caros y cosas open source muy piolas, baratas y "hazlo tú mismo" que ninguno de nosotros entendería.
Una impresora que imprime algo de un solo color y un solo material simple, como plástico, puede salir $3.000 dólares. Evidentemente, falta bastante desarrollo y los costos tienen que bajar mucho, pero si tenemos en cuenta que la primeras impresoras salía $4.000 dólares de la época (bastante más que lo que hoy significan cuatro mil dólares) y la primera computadora $159.000 dólares... creo que vamos a llegar a una impresora 3D accesible en poco tiempo.
¿Qué impacto pueden tener las impresoras 3D?
Cuando digo accesible, no significa que vaya a estar en poco tiempo en todas las casas, pero ¿qué pasaría si en dos años los tipos que importan playmobil de china lo pueden imprimir acá o en Francia o en Japón? Hoy los costos no convienen, pero eso va a cambiar.

La producción y la distribución dejan de ser un diferencial y lo que queda es branding, diseño y personalización. Así como puedo hacer que  playmobil sea de River sin tener que esperar a que salga el oficial ni comprarlo por DealXtreme, puedo elegir el color de las paredes de mi casa impresa (ver video abajo). También se abre el campo del diseño abierto, donde si logro diseñar un ipod mejor, puedo vendérselo a Apple, hacer mi propia empresa de ipods o subirlo gratis a The Pirate Bay.

Hay muchas teorías acerca de hasta dónde va a llegar este tema, en qué va a impactar y cómo (nuevamente, ver videos abajo). Si esto se deja en las libres manos del capitalismo, seguro tenga un impacto negativo en los puestos de trabajo, sobreproducción, sobreconsumo, etc., pero también hay alternativas ultrapiolas y para eso hay que estar informado. Se pueden hacer materiales más resistentes, muchísimo más eficientes energéticamente y totalmente reciclables. También se pasan muchas barreras de accesibilidad y cualquier persona en cualquier parte del mundo puede imprimir lo que necesite en ese momento (como un repuesto en Cuba). Por ejemplo, la gente de Heliatek está desarrollando paneles solares mucho más eficientes, totalmente reciclables, con cero impacto ambiental y ¡sorpresa! a costos rentables** gracias a que son impresos.

El tema da para un poco más, continuará...

Copio los links que puso Santiago Bilinkis en su blog, ahí también está el audio de lo que habló del tema en Basta de Todo.
Charlas TED y TEDxRíodelaPlata:
Videos y links:

[va a haber otro post sobre el mito alrededor de la difusión de la tecnología]
** [va a haber otro post sobre energías y renovables]

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