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Impresión 4D

IMPRESIÓN 4D, ¿EL FUTURO?

 

Hace unas semanas hablaba sobre las ventajas de la adicción de material para fabricar una pieza, ahora voy a ir más allá, fabricación inteligente o auto-ensamblaje.

Comenzaremos hablando con retrospectiva del mundo de la impresión, se nos olvida quien invento esta técnica, fue Gutemberg el que empezó creando la imprenta y por tanto puso el primer granito de arena en el mundo de la impresión.

Después se trabajaron técnicas diferentes como la xilografía, grabado, cromolitografía etc… hasta que llega el verdadero progreso con la rotativa creada por March, permitió aumentar la producción de prensa y publicidad. La verdadera revolución comenzó con la impresión digital pues facilitó mucho la producción al poder arreglar los errores antes de ser impresos, pero el progreso no se estancó sino que tratando de dar nuevas soluciones a los nuevos problemas que surgían, impresoras de tipo laser, de matriz de puntos, de chorro de tinta, nuestros queridos plotters etc… pero llego un día que se dio un verdadero paso hacia la vanguardia, este día fue cuando se lanzó al mercado las impresoras 3D. Las aplicaciones que se han conseguido aplicar gracias a esta técnica no son comparables con ninguna antecesora suya, ya lo de menos es imprimir sino solucionar un problema, por ejemplo tengo un problema con un soporte que se ha roto, no pasa nada realizamos un nuevo diseño, lo examino por elementos finito para cerciorarme que aguante, lo imprimo y lo ejecuto.

Esta metodología puede ser llevada a cabo tanto por un ingeniero como para un profesional de otro ámbito que le guste la tecnología.

El mundo tecnológico trabaja sin descanso hasta tal punto que no se ha llegado a consolidar las impresoras en 3D y ya están trabajando en la impresión en 4D. Para las personas menos puestas en el tema recuerdo que:

  • 1D es el punto
  • 2D es el plano
  • 3D es el espacio
  • 4D es el tiempo

Dicho lo anterior podemos afirmar que están consiguiendo piezas impresas en 3D pero que se mueven bajo un patrón determinado, la cuarta dimensión.

El invento nace en Massachusetts Institute of Technology de la mano del arquitecto Skylar Tibbis y se perfila como pionera en ámbitos tan dispares como la construcción, automoción y biología.

¿Cómo trabaja la impresión en 4D?

El secreto de la técnica de impresión no radica en la máquina sino en el material utilizado. Este material permite ser programado para que cambie de forma al cambiar los agentes externos de su entorno, es decir el elemento no actúa en las condiciones donde es fabricado sino que actúa donde queremos que trabajo, por ejemplo si trabaja en ambientes muy húmedos, lo podemos programar para que sea hipersensible a la humedad o que reaccione bajo el agua.

Un buen resumen de la filosofía de trabajo lo dijo uno de sus creadores en la siguiente frase:

“Cómo con la impresión 3D, una estructura se construye capa por capa hasta tener la forma deseada, pero estos nuevos materiales pueden transformarse a sí mismos y pasar de una forma a otra, parecido al Transformer de un niño. Lo cool en esto es que es un dispositivo funcional que tomas de la impresora. No se requiere ensamblar nada.”

¿Es tan novedoso?

No, materiales expansibles ya hay en el mercado y desde hace bastante tiempo pero ninguno de ellos permite esta programación “a la carta” y ser impresos bajo nuestro criterio en una impresora 3D.

¿Qué tipo de ventajas nos puede ofrecer esta tecnología?

Ahora mismo sería muy precipitado aventurarse a definir una hoja de ruta para esta tecnología, pero sí que estamos viendo hacia donde se dirige a medio plazo. Tuberías auto-reparables, reparación de cuerpos venosos o muebles auto-montables son algunos de los prototipos o ideas que se han presentado hasta la fecha, por lo que vemos los campos son muy diversos desde la logística hasta el mantenimiento urbano pasando por la medicina.

¿Qué aspectos se consideran en el auto-ensamblaje?

Nos es muy fácil hablar de auto-ensamblaje pero necesitamos calcular la energía necesaria para realizar dicho ensamblaje.

También necesitamos calcular los errores de conexión, y por supuesto tanto programar cada una de los elementos y codificar la secuencia de ensamblado como si fuera el ADN.

¿Qué horizontes se abren?

A través de esta tecnología podemos plantearnos crear estructuras auto-ensamblantes, la creación de materiales programables o un nuevo tipo de programación. El paso más emocionante que nos brinda es las nuevas posibilidades en el diseño y resolución de problemas ingenieriles.

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