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Las impresoras 3D están cada vez más presentes en nuestras vidas, especialmente en las distintas industrias de fabricación de todo el mundo, pero también en nuestras casas y en las de pequeños empresarios y autónomos. Sus usos y ventajas son múltiples, aunque también traen de la mano algunos inconvenientes. Con todo, durante la crisis sanitaria por coronavirus están demostrando que, como cualquier otra herramienta bien utilizada, su utilidad puede ser inmensa, permitiendo incluso salvar vidas. ¿Qué es la impresión 3D y qué tipos de impresora 3D existen? ¿Cómo es el funcionamiento de una impresora 3D?
Una impresora 3D es una máquina diseñada para imprimir diseños en 3D, creando a partir de ellos piezas físicas o maquetas volumétricas, disponibles para todo tipo de usos. Su principal razón de ser es convertir archivos de 2D en prototipos reales o 3D, y se utilizan habitualmente para el prefabricado de piezas o componentes en sectores como la arquitectura o el diseño industrial. Sin embargo, sus usos son cada vez mas variopintos: la mejora de este tipo de tecnología, su democratización, el surgimiento de nuevos materiales de impresión... hacen que las posibilidades de este tipo de maquinaria se multipliquen. Hoy en día pueden imprimirse incluso alimentos, prótesis médicas... y viviendas enteras
En un sentido más técnico, se entiende por impresión 3D el proceso en los que secuencialmente se acumula material sobre una cama o superficie que sirve como base, a través de diferentes métodos de fabricación, tales como polarización, inyección de aporte, inyección de aglutinante, extrusión de material, cama de polvo, laminación de metal, depósito metálico... Se trata, en definitiva, de diferentes técnicas destinadas a cumplir un mismo fin: crear un objeto en 3 dimensiones a partir de un diseño dado, fabricado a través de un software especializado.
Partiendo de esta idea, los modelos comerciales de impresión 3D son muy variados: existen impresoras 3D de sinterización láser (en las que un suministrador va depositando finas capas de polvo de diferentes metales, como el acero, el aluminio o el titanio); de estéreo-litografía (una resina fotosensible es curada con haces de luz ultravioleta, produciendo su solidificación); de compactación (en este caso, se imprime a través de una masa de polvo que se compacta por estratos)...
En este último caso, la impresoras 3D de compactación pueden ser de tinta (utilizan tinta aglomerante para compactar el polvo) o de láser (siendo éste el que transfiere energía al polvo para que se policrome).
Por otro lado, para poder diseñar las piezas que vamos a imprimir, es necesario utilizar un software adecuado. Se trata de los llamados software CAD. Algunos de los más conocidos son Blender, DraftSight, Catia, FreeCAD, OpenSCAD, SolidWorks, Tinkercad, AutoCAD o Cinema4D.
Con una impresora 3D se puede imprimir prácticamente cualquier cosa: todo depende del diseño, del material utilizado y de la tecnología de impresión de la que hagamos uso. Actualmente la impresión 3D es muy utilizada, por ejemplo, en el campo de la medicina, produciéndose incluso medicamentos a través de esta herramienta. También resulta muy eficaz para la impresión de prótesis médicas, así como para la adaptación de modelos a las necesidades específicas del paciente a nivel anatómico.
El desarrollo de nuevos materiales de impresión es otro aspecto clave en estos procesos: por ejemplo, recientemente se ha diseñado un material muy similar a la piel humana que puede utilizarse para realizar reconstituciones en caso de accidentes graves. Se trata de un tejido formado por miles de gotas de agua conectadas y encapsuladas dentro de películas de lípidos, capaz de desarrollar algunas funciones celulares y de interactuar con los demás tejidos de nuestro cuerpo. También se han impreso prótesis de hueso: existe tecnología capaz de reconstruir la parte accidentada de nuestro cuerpo gracias a sistemas de recreación de su estado previo al accidente y, con ello, de crear modelos de prótesis que imprimir para alcanzar resultados muy exactos y fieles a la realidad del paciente.
También se ha logrado imprimir e implantar con éxito vértebras de titanio, corsés a medida para pacientes de escoliosis, piezas de inmovilización de huesos y articulaciones (en lugar del tradicional yeso o escayola) e incluso órganos a partir de células vivas. La generalización de este último caso supondría reducir al mínimo las listas de espera para acceder al trasplante de un órgano natural, cuya accesibilidad depende de la existencia de un donante. Riñones e hígado podrían ser los primeros órganos en utilizarse en pacientes que precisen uno de estos órganos, y el corazón es el siguiente (y el más ambicioso) candidato para los científicos.
La impresión de bienes de consumo (zapatillas de deporte) es otra posibilidad en plena exploración, así como la impresión de alimentos.
Sin duda una de las grandes ventajas de la impresión 3D se encuentra en la democratización del acceso a miles de recursos en todo el mundo. Un diseño en abierto puede ser descargado, modificado e impreso por cualquier persona en cualquier lugar, con un coste mínimo. Lo hemos vivido en el caso de las mascarillas sanitarias y demás material médico relacionado con el coronavirus, pero las posibilidades son ilimitadas.