La impresión 3D promete ser una herramienta interesante para muchas profesiones, empresas e incluso particulares, a pesar de cumplirse 30 años desde que Charles Hull la «pusiera a caminar». Catalogado como uno de los mejores inventos del siglo XXI no por ello deja de tener algunas grandes sombras en sus procesos. Así, Cody Wilson, el creador de la primera pistola 3D, ha saltado a la fama, en un asunto de vacío legal y de seguridad global. O cuando se imprime, que se liberan nanopartículas que exigen precauciones en los ambientes de trabajo, o en los materiales empleados que ponen en riesgo la salud según sea la funcionalidad del objeto impreso; o cuando desechamos el material que al igual que tantos otros polímeros sintéticos (incluidos el «benévolo» PLA) han ocasionado muerte directa en bio ensayos con plancton… Hay mucho publicado… aquí propongo uno relevante (artículo -en inglés). etc, etc.
pequeña bioimpresión artística 3D del equipo de Neri Oxman realizada con gusanos de seda
Como ya apuntara durante mi conferencia en el DIMAD nos encontramos en la prehistoria de la tecnología de impresión 3D y mucho hemos de cambiar para no repetir los errores en una tecnología de enorme calado. La propia naturaleza emplea la impresión 3D en numerosos casos, pero ¿cómo?…
slideshare (click en la imagen)
Esta pregunta se la ha cuestionado Neri Oxman la bellísima e inteligente directora del MIT Media Lab que están revolucionando la impresión 3D, buscando crear materiales «inteligentes» que actúen como los naturales. Material biodegradable en tiempo razonable, estructural, producido localmente y sin tóxicos en su proceso y utilización, podrían ser una sencillas reglas aprendidas de la naturaleza. Asi, los huesos por ejemplo se densifican en respuesta a una biomecánica dada; las hojas crecen hacia la luz; los árboles se ajustan de manera plástica a las diferentes tensiones que acumulan por el viento; los tejidos se autoregeneran en innumerables especies (incluido Homo sapiens)… La naturaleza utiliza una paleta de materiales, que puede cambiar drásticamente sus propiedades con simples ajustes estructurales. La piel de la cara, por ejemplo, no es igual que en las plantas de los pies, siendo el mismo material. ¿Por qué no diseñar a través de un monomaterial objetos que funcionen dependiendo del contexto sin la necesidad de añadir mas material que el necesario?. ¿Y si emplearamos el exceso de dióxido de carbono de la atmósfera y los océanos para crear bobinas de material 3D como ya lo hacen los corales o los mismísimos bosques?.
Los gusanos de seda actúan como impresoras 3D vivas. El equipo del MIT Media Lab en colaboración con otras universidades (TUFTS University y WYSS Institute, Harvard University) fabricaron una estructura geodésica inspirada en Buckminster Fuller de 26 paneles poligonales establecidos por una máquina de control numerico por ordenador CNC y liberaron 6.500 gusanos Bombina moryx que imprimieron una bellísima estructura que ahora cuelga en el vestíbulo de su sede.
Basándose en la capacidad del gusano de seda para generar un capullo 3D con hilo de seda con 1 km de longitud, la geometría general del pabellón fue creada utilizando un algoritmo que asigna a un único hilo continuo diversos grados de densidad. Las variaciones en el espesor responden a la luz, al sustrato, donde el gusano funciona como una biocomputadora programada por su ADN y utilizando simplemente la seda producida mediante la digestión de material vegetal, su alimento. (click en la imagen para ve un video muy cool).
Otra prueba robótica bioinspirada y también realizada por el MIT Lab puedes verla aquí (minivideo-1-min.). Sencillo pero muy lejos de lo que ahora se presenta con los polímeros tipo PLA, ABS o Laywood. Biodegradable el PLA?. No sin causar daños en plancton dulceacuícola según bioensayos (publicación en elaboración y futuro post!) que yo mismo estoy conduciendo. Pero además el maíz de donde procede es fundamentalmente transgénico, emplea grandes cantidades de agua, energía, fertilizantes, y todo para producir otro plástico mas… No cerramos el ciclo. Ciclo lineal de la cuna a la tumba. Lo mismo de siempre. Tecnología del siglo XXI con procesos y mentalidad de usuarios del siglo XIX-XX.
detalle del bioensayo con diferentes materiales para impresión 3D y dafnia
Quiza en un futuro dispongamos de «proveedores» de biomateriales 3D en casa, que cumplan las sencillas reglas del proceso natural. Al fin y al cabo ya lo hacemos al cosechar nuestros alimentos. Janine Benyus recientemente ha sugerido que «la ciencia de los materiales debe ser un proceso de aprendizaje de otros fabricantes. Si estás usando algodón, una planta lo ha hecho para ti. Si estás usando lana, una oveja la tuvo para ti. Es tiempo de empezar a hacer nuestros propios materiales». O sea que hemos de proceder a cultivar microorganismos cuidadosamente mantenidos o arañas o gusanos o micelios de los hongos, cada uno criados para ejecutar las reglas simples que requerimos para nuestros materiales-objetos impresos en 3D. No en vano los 1.500 millones de huevos que tal número de gusanos produce, serian capaces de construir 250 pabellones similares. Nos encontramos por tanto a una escala de arquitectura, de espacios grandes.
Es sin duda un atractivo concepto de ciencia ficción que nos abre la puerta a la reflexión. Esta idea de «bio-utilización» mas que de biomimesis abre la puerta para la biorealización de nuestros proyectos mediante el empleo de otras especies vivas. Por supuesto, dependemos de organismos domesticados de todo tipo, no sólo las cabras o la levadura, sino también los cultivos que comemos, las fibras que empleamos, las abejas, etc. Pero es que la naturaleza tambien lo hace. Numerosas especies de hormigas y termitas y otros insectos sociales (ver post) han pasado millones de años domesticando ciertos hongos que proveen el alimento necesario a la totalidad de la colonia. Entendamos la domesticación como un tipo de simbiosis. Nos modificamos mutuamente. Toda la Red de la Vida es así. ¿Hay alguna diferencia?.
Pronto tendremos un estudio de impresión 3D cerca de nuestra casa, de nuestro lugar de trabajo o de nuestro restaurante favorito, expulsando microparticulas que pasaran a nuestros bronquiolos y a los de sus hijos. Puede representar una oportunidad para nuevos negocios o una amenaza. Como Janine Benyus dijera»asegurémonos de que estas impresoras no son pequeños volcanes en nuestros escritorios, creando nuevos peligros ambientalmente insostenibles». Vamos a asegurarnos de utilizar materias primas localmente abundantes y benignas. Hagamos las cosas como lo hace la Naturaleza, metabolizando nuestros productos al final de su ciclo y propiciar las condiciones más idóneas para la Vida. Que así sea.