El impacto de la impresora 4D en el mercado internacional
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Pero, ¿cómo es posible agregar una cuarta dimensión a los productos impresos? En la impresión 4D, un objeto impreso en 3D se transforma en otra estructura a través de la influencia de estímulos ambientales como la luz, el viento y la temperatura.
La impresora 3D
Las impresoras 3D pueden imprimir cualquier tipo de cosa utilizando tecnología de impresión tridimensional. Los materiales utilizados en la impresión suelen ser resina plástica, modelado láser y armazón de metal. Al leer archivos específicos para su funcionamiento, es posible crear los más diversos tipos de objetos, como piezas decorativas, comida e incluso tatuajes.
Además de ser rápidas, las impresoras no tienen materiales tóxicos en su fabricación, y los materiales utilizados para imprimir no se deforman con el tiempo. El equipo, que ya era utilizado por grandes empresas, llegó a un alto costo para el público, pero el precio ha ido bajando paulatinamente, y hoy en día ya existen modelos muy asequibles en el mercado.
Cuando se creó, hace unos 10 años, para adquirir la tecnología, fue necesario pagar alrededor de 30 mil dólares. En 2009 ya se podía encontrar por cinco mil dólares y hoy es posible adquirir un modelo tradicional simple por menos de R $700. Esta popularización permitió la compra no solo para producción industrial, sino también para uso personal.
Las impresoras 3D también se están estudiando con fines médicos. Zapatos y plantillas diseñadas especialmente para personas que padecen problemas ortopédicos son algunas de las posibles creaciones.
Los científicos también han presentado modelos capaces de reproducir tejidos y huesos humanos tridimensionales, lo que puede ayudar, en principio, sin efectos secundarios, en una variedad de tratamientos.
Cómo funcionan las impresoras 4D
La impresión 4D, desarrollada por el MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts), surgió en el Laboratorio de Autoensamblaje del MIT y, aunque no hay consenso al respecto, algunos dicen que el diseñador e informático Skylar Tibbits acuñó el término Impresión 4D en este contexto.
¿Qué es la cuarta dimensión?
Lo que hacen las impresoras 3D, de una manera muy simplificada, es repetir una estructura 2D varias veces, capa por capa, hasta crear un volumen 3D.
Utilizando una impresora 3D, los científicos del instituto crearon una técnica capaz de generar objetos impresos en tres dimensiones que pueden cambiar de forma con el tiempo, siendo esta su cuarta dimensión.
Entonces, el gran avance de la tecnología de impresión 4D sobre 3D es su capacidad para cambiar de forma incluso después de que esté lista.
Esta transformación es posible gracias a los materiales programables y avanzados que utilizan las impresoras 4D, que pueden cambiar el comportamiento de los objetos con el tiempo.
La ventaja más obvia de la impresión 4D es que los objetos más grandes que las impresoras se pueden imprimir como una sola parte. Debido a que pueden encogerse y desplegarse, los elementos que son demasiado grandes para caber en una impresora pueden comprimirse y luego convertirse en tamaño completo.
En la etapa actual de desarrollo de la tecnología de impresión 4D, los materiales impresos utilizan un tipo especial de tinta que, en presencia de agua, reacciona. Sufre transformaciones físicas que alteran sus formas y dimensiones. Para que todo funcione, el material a imprimir se calcula y formatea cuidadosamente de acuerdo con las transformaciones que los científicos desean.
A partir de ahí, la impresora crea el objeto tridimensional, aplicando una sustancia especial en puntos clave de la estructura. Este material absorbe agua, lo que acaba provocando que sufra los cambios que se calcularon previamente. Con el tiempo, estos cambios cambian notablemente la apariencia de lo que se imprimió originalmente.
El llamado autoensamblaje está intrínsecamente relacionado con la impresión 4D y puede crear objetos que reaccionen a estímulos externos para obtener resultados específicos.
Un equipo de investigadores de ETH Zurich desarrolló un objeto con memoria de forma y resistente a la temperatura. Las estructuras planas en 2D se convierten en formas tridimensionales cuando entran en contacto con agua caliente, lo que provoca un cambio de forma.
A pesar de ser una idea relativamente práctica, la complejidad de la impresión 4D radica en la búsqueda de otros materiales que coincidan con los estímulos deseados.
En principio, lo que se necesita para que algo así salga del papel es una impresora 3D aún más compleja que las actuales, capaz de aplicar circuitos y microchips a sus impresiones. Equipados con estos circuitos, los objetos podrían interactuar entre sí para organizarse y ensamblarse.
Los impactos futuros de la impresora 4D
La impresión 4D puede tener un gran impacto en el mercado. Prendas que aumentan o disminuyen de tamaño, objetos compactos que alcanzan su forma real al sacarlos de la caja, prótesis que acompañan el crecimiento del cuerpo, son solo algunos ejemplos de lo que la impresión 4D podrá hacer en beneficio de la población.
Tanto la sociedad como el medio ambiente se verán impactados positivamente por la reducción del consumismo, la obsolescencia programada y la generación de basura para el planeta, contribuyendo así al desarrollo sostenible.
Esta nueva forma de imprimir promete revolucionar el mundo de los materiales tal y como lo conocemos hoy al estimular la investigación y el desarrollo de materias primas programables capaces de reaccionar a los disparadores y, por tanto, transformarse.
El impacto en el departamento de compras
Una realidad común en varios sectores es la existencia de equipos o máquinas que el fabricante ya no ofrece la opción de reparar, ya sea por cambios en la línea de producción o incluso por la desaparición de ese fabricante.
La impresión 3D de repuestos fuera de línea ya está teniendo un gran impacto en diferentes sectores de la industria, al reducir los costos de compra y almacenamiento y mantener la calidad de los equipos durante más tiempo.
Así, podemos concluir que la impresión 4D ofrece a la propia empresa una posibilidad aún mayor de producir piezas de recambio para su maquinaria, debido a que su tecnología, como ya hemos visto, es aún más avanzada.
¿Cómo puede prepararse una empresa para esta realidad?
Algunos dicen que la impresión 4D sería la “cuarta revolución industrial”, después de todo, si podemos programar una máquina, ¿por qué no podemos programar objetos para que asuman una determinada forma por sí mismos?
Pero esta realidad todavía es solo una posibilidad, parcialmente utópica y aún lejana, ya que los materiales inteligentes descubiertos tienen un costo muy alto.
A pesar de todo su potencial, la impresión 4D aún requiere más investigación y desarrollo, y no está disponible para todos. En algunos laboratorios o instalaciones de creación de prototipos, la tecnología ya se utiliza.
Lo más probable es que, en algún momento, nos encontremos con objetos impresos en 4D sin ni siquiera saberlo, como en el caso de los implantes médicos ajustables o, para los deportistas de turno, las zapatillas para correr.
Así, prepararse para esta nueva realidad requiere de investigación y adaptación por parte de las empresas, pues a medida que surgen posibilidades de que los objetos se autoensamblen y automodelen según las condiciones solicitadas, la tendencia es que algunos sectores se vuelvan obsoletos.
Aún queda un largo camino por recorrer hasta que esta novedad se haga presente en nuestro día a día, sin embargo, con los avances tecnológicos cada vez más rápidos, debemos, tanto el consumidor final como las empresas, ¡ser conscientes de ello y estar al día de los cambios!
