Ciencia hecha con impresora 3d

Experimentos de física impresos en 3D

En septiembre de 2015, un paciente de cáncer de 54 años se convirtió en el primer ser humano en recibir un implante impreso en 3D: una caja torácica diseñada a medida para sustituir su esternón y trozos de cuatro costillas gravemente dañadas cuando los médicos le extirparon un gran tumor. La prótesis de esternón tiene cuatro varillas finas y flexibles que se doblan como lo harían las costillas al respirar. Se fabricó íntegramente en titanio, utilizando una impresora de metal de 1,3 millones de dólares en un laboratorio gubernamental. Esta compleja prótesis habría sido casi imposible de fabricar por medios tradicionales. Desde la fabricación hasta la medicina, desde la alimentación hasta la moda, y desde la electrónica hasta la educación, la impresión 3D está remodelando y revolucionando la forma de desarrollar y producir productos.

A pesar de la atención de los medios de comunicación, todavía hay mucha desinformación sobre lo que es la impresión 3D, lo que puede hacer y lo que puede deparar su futuro. Averigüe los datos y las estadísticas que ayudan a definir el alcance de la impresión 3D, conozca más sobre los avances de la tecnología y sus posibilidades futuras, y descubra cómo una licenciatura en informática puede conducir a una carrera en este campo apasionante y en expansión.

Equipo de laboratorio de impresión 3D

La impresión 3D es un proceso aditivo por el que se construyen capas de material para crear una pieza 3D. Es lo contrario de los procesos de fabricación sustractiva, en los que el diseño final se corta de un bloque de material más grande. Como resultado, la impresión 3D genera menos desperdicio de material.

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TWI es una organización basada en la afiliación industrial. Los expertos de TWI pueden proporcionar a su empresa una extensión de sus propios recursos. Nuestros expertos se dedican a ayudar a la industria a mejorar la seguridad, la calidad, la eficiencia y la rentabilidad en todos los aspectos de la tecnología de unión de materiales. Actualmente, los miembros industriales de TWI son más de 600 empresas de todo el mundo y abarcan todos los sectores industriales.

Partiendo del trabajo de Ralf Baker en los años 20 para la fabricación de artículos decorativos (patente US423647A), los primeros trabajos de Hideo Kodama sobre la creación de prototipos rápidos con resina curada por láser se completaron en 1981. Su invento se amplió en las tres décadas siguientes, con la introducción de la estereolitografía en 1984. Chuck Hull, de 3D Systems, inventó la primera impresora 3D en 1987, que utilizaba el proceso de estereolitografía.  Le siguieron desarrollos como el sinterizado selectivo por láser y la fusión selectiva por láser, entre otros. En la década de 1990-2000 se desarrollaron otros costosos sistemas de impresión en 3D, aunque el coste de estos bajó drásticamente cuando las patentes expiraron en 2009, abriendo la tecnología a más usuarios.

Ciencia de las impresoras 3d

Como ejemplo, hemos impreso un soporte para tubos de RMN para el Dr. Wentzel, un profesor de química. El Dr. Wentzel quería una forma de transportar los tubos de RMN, finos tubos de ensayo que contienen sustancias químicas, a sus colaboradores de la Universidad de Minnesota. Así, se diseñó e imprimió para él un soporte para tubos de RMN (véase la imagen), que permite transportar estos tubos de ensayo de forma más fácil y segura.

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Otro objeto que se ha impreso es un molde de microfluidos para el Dr. Stottrup. El Dr. Stottrup participa en experimentos de física con microfluidos, es decir, experimentos con cantidades increíblemente pequeñas de fluidos. El Dr. Stottrup necesitaba un molde con el que hacer múltiples canales a través de los cuales se pudieran mezclar cuidadosamente los fluidos. Así, se creó un molde que se ajustaba a sus criterios, permitiéndole crear múltiples dispositivos de mezcla de microfluidos.

Impresora 3d

A lo largo de la última década, la impresión 3D ha avanzado mucho, tanto en aplicaciones industriales como de consumo. Sin embargo, un uso de la tecnología que no es muy conocido es la educación. Las impresoras 3D en las aulas pueden utilizarse para introducir a los estudiantes en los diseños en 3D, permitirles explorar conceptos creativos o incluso proporcionar útiles ayudas visuales. La ciencia es una de las asignaturas en las que este último uso tiene más potencial. He aquí los aspectos básicos que todos los profesores de ciencias deberían conocer sobre el uso de las impresoras 3D en sus aulas.

Cuando se enseña ciencia a los alumnos, es habitual introducir conceptos muy abstractos. Para algunos estudiantes, estos conceptos pueden ser bastante fáciles de entender, pero otros pueden tener dificultades para comprenderlos sin una representación visual adecuada. Aunque las ilustraciones de los libros de texto pueden ser útiles, a veces son insuficientes o poco claras. Las investigaciones han demostrado que el aprendizaje mejora cuando las ideas se presentan en términos abstractos y concretos para adaptarse a los estilos de aprendizaje de los distintos alumnos. Aquí es donde una impresora 3D para el aula puede ayudar a llenar los vacíos.

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