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Impresión en 3D sustentable recibe premio a la innovación

Brisbane, Queensland, Australia. 4 noviembre, 2019. Una idea para crear materiales de impresión en 3D sustentables surgió triunfante en el reciente Desafío de Innovación de la Universidad de Griffith.

El Griffith Innovation Challenge es un curso electivo multidisciplinario de 10CP en el que cualquier estudiante de pregrado puede inscribirse y desarrollar una idea para un nuevo producto, servicio o modelo de negocio que tenga el potencial de marcar una diferencia.

El equipo ganador incluyó a la estudiante de primer año de Bachelor of Design y Bachelor of Business Hannah Licciardo, al estudiante de tercer año de Bachelor of Commerce Jordan Gifford y al estudiante internacional de Bachelor of Sports and Health Management Makoto Tanabe, con un proyecto que llamaron Envirofil.

Hannah dijo que inicialmente querían crear una empresa que imprimiera artículos personalizados en 3D a partir de filamentos de plástico reciclados, pero al comenzar su investigación, rápidamente se dieron cuenta de que no había empresas en Australia que produjeran el producto sostenible.

“El filamento de plástico reciclado no se fabrica en Australia y sólo un puñado de empresas lo hacen en todo el mundo”, dijo Hannah.

“Esto significa que el filamento de plástico para impresoras 3D está hecho típicamente de plástico nuevo, lo que se suma a los problemas de contaminación plástica a los que ya nos enfrentamos”.

Hannah dijo que su producto se crea enteramente a partir de desechos plásticos reciclados, como los que actualmente se arrojan a los vertederos y al océano.

“Combinando este objetivo con el auge de la impresión en 3D, Envirofil pretende lanzar al mercado un filamento de alta calidad con ecoeficacia”.

La vicecanciller adjunta principal, la profesora Debra Henly, dijo que el Griffith Innovation Challenge fomentaba habilidades altamente transferibles en un entorno que permitía a los estudiantes de una variedad de disciplinas reunirse en torno a soluciones innovadoras.

“La resolución de problemas, la creatividad y el trabajo en equipo son los pilares de todas las carreras”, dijo la profesora Henly.

“Con este curso, continuamos produciendo graduados que tienen las habilidades para tener carreras productivas, impactantes y gratificantes”.

La profesora asociada coordinadora del curso, Dra. Naomi Birdthistle, dijo que los estudiantes recibieron supervisión por parte de expertos de la industria y académicos, lo que ayudó a enmarcar su propuesta de valor, ganar claridad sobre su idea y orientación sobre los próximos pasos en su empresa.

El equipo de Envirofil ganó AU$ 6.000 para el desarrollo de la idea de negocio, un premio en especies de AU$ 2.500 de Cohort, que incluye un taller de medio día, y un mes de espacio de co-trabajo y acceso a las instalaciones para un máximo de tres personas.

El segundo y tercer lugar compartieron un premio adicional de AU$ 4.000, con todos los premios de financiamiento patrocinados por Transit Australia Group y RedEye.

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Avance en impresión 3D de partes del corazón

  • Científicos estadounidenses crearon con éxito partes del corazón de colágeno utilizando una bioimpresora 3D, un avance tecnológico gracias al que, aseguraron, algún día podrían crear órganos completos.

EE.UU. 2 agosto, 2019. Su técnica, que se publicó en la revista Science el jueves, replica las complejas estructuras biológicas del cuerpo que aportan la configuración y las señales bioquímicas necesarias para que los órganos funcionen.

“Podemos mostrar que es factible imprimir en 3D una válvula del corazón de colágeno y que funcione”, explicó Adam Feinberg, uno de los coautores del estudio.

Los intentos anteriores de crear estas estructuras, conocidas como matrices extracelulares, fallaron porque las impresiones tenían una resolución baja o el tejido no era válido.

El colágeno, que es un biomaterial perfecto para estos proyectos ya que se encuentra en todos los tejidos del cuerpo humano, es fluido, por lo que inicialmente, al tratar de imprimirlo se convertía en un material gelatinoso.

Pero los científicos de la Universidad Carnegie Mellon fueron capaces de lidiar con el problema utilizando cambios rápidos del pH para que el colágeno se solidificara de manera controlada y rápida.

“Esta es la primera versión de una válvula, por lo que todo lo que consigamos será mejor y mejor”, dijo Feinberg.

La técnica podría ayudar algún día a pacientes que esperan un trasplante de corazón, pero primero deberá ser validada con pruebas en animales y eventualmente en seres humanos.

“Creo que a corto plazo servirá para reparar un órgano ya existente” como un corazón con pérdida de funcionamiento por un infarto o un hígado degradado, explicó Feinberg.

Más de 4.000 pacientes en los Estados Unidos están esperando un trasplante de corazón, mientras que millones de personas en todo el mundo necesitan también trasnplantes de corazones.

La necesidad de órganos de reemplazo es inmensa, y se necesitan nuevos enfoques para diseñar órganos artificiales que sean capaces de reparar, complementar o reemplazar la función de los órganos a largo plazo. Feinberg, que es miembro de la Iniciativa de Órganos de Bioingeniería de Carnegie Mellon y del Next Manufacturing Center, está trabajando para resolver estos desafíos con una nueva generación de órganos de bioingeniería que replican más estrechamente las estructuras de los órganos naturales.

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Casas impresas en 3D de ultra bajo costo

  • La última iteración de la casa de New Story se puede imprimir en un solo día y está siendo diseñada por el proyecto Fuseproject de Yves Behar. Pronto, llegarán a América Latina.

Austin, EE.UU. 1 julio, 2019. Durante el año pasado, en un laboratorio de Austin, un equipo de ingenieros y científicos de materiales ajustó y probó el diseño del “Vulcan II“, una máquina de 10 por 3 m que puede imprimir en 3D el marco de una casa pequeña en menos de un día. A fines de este año, comenzará a imprimir un vecindario de más de 50 viviendas.

El nuevo barrio, el primero de su tipo en el mundo, se construirá en una parte semirural de América Latina para familias que ganan menos de US$ 200 al mes. “Estamos llevando tecnología muy futurista a las familias que más la necesitan”, dice Brett Hagler, CEO y cofundador de New Story, una organización sin fines de lucro con sede en Silicon Valley que está trabajando con Icon, la empresa de tecnología de la construcción con sede en Austin que desarrolló la nueva máquina.

New Story, una startup fundada en 2014, trabaja en el problema de cómo construir rápidamente viviendas para aquellos que viven en la extrema pobreza. En Haití, donde los avances en la reconstrucción tras el terremoto de 2010 fueron dolorosamente lentos, la startup sin fines de lucro desarrolló un nuevo proceso para construir de manera más eficiente. Pero se dio cuenta de que el ritmo de la construcción tradicional siempre obstaculizaría su capacidad para abordar la necesidad mundial de una mejor vivienda. Después de analizar varias opciones para acelerar la construcción y reducir los costos, incluyendo casas prefabricadas, el equipo se dio cuenta de que la impresión 3D podría ser una solución viable. A fines de 2017, comenzaron a trabajar con Icon, financiando los trabajos de I+D necesarios para el desarrollo de la máquina.

La Vulcan II construye paredes y pisos con capas de concreto, y puede terminar una casa en un día o menos. La adición de un techo convencional, ventanas y servicios públicos se puede completar un día después. Después de imprimir una prueba inicial en una casa en un patio trasero en Austin en 2018, el equipo siguió refinando el diseño tanto de la casa como del equipo. Una adición fue una interfaz simple para que fuera más fácil de operar. “Algo que es realmente importante para nosotros como organización internacional de desarrollo es la capacidad de que la máquina sea operada por talento local”, dice Alexandria Lafci, cofundadora y directora de operaciones de New Story. (Aunque el proceso de construcción proporciona menos empleos por casa que la construcción tradicional, ofrece la oportunidad de aprender nuevas habilidades técnicas.) La mayor parte del proceso es automatizado, incluyendo la mezcla de materiales. “Hubo un momento en el que nuestro personal estaba en el laboratorio imprimiendo, y todos nos quedamos sentados durante horas -nadie hizo nada- mientras se construían las paredes”, dice Jason Ballard, cofundador y CEO de Icon. La impresora está diseñada para ser lo suficientemente duradera como para ser transportada a lugares remotos y para ser utilizada en exteriores, de forma continua, durante meses o incluso años.

New Story inicialmente planificó construir casas en una comunidad en El Salvador, donde este año está construyendo cientos de casas construidas tradicionalmente. Pero al considerar las propuestas de varios socios locales y factores tales como el acceso a la tierra y el cronograma para obtener los permisos e instalar los servicios públicos en el lugar, finalmente optó por utilizar la tecnología primero en otra parte de América Latina.

La organización sin fines de lucro no revelará la ubicación todavía porque, según afirma, el intenso interés que ha generado la tecnología podría socavar la finalización del proyecto. Pero las casas, construidas en diferentes planos, ayudarán a alojar a las familias que actualmente reciben viviendas de calidad inferior y similares a las de una choza a través de sus trabajos en una fábrica local. “Trabajan muchísimas horas en condiciones bastante peligrosas y semitóxicas, y parte de su muy pequeña compensación son los refugios que se les dan”, dice Lafci. “Nuestros socios locales lo describen como casi como esclavitud moderna o servidumbre por contrato”. Debido a que la vivienda es parte del trabajo, los empleados a menudo sienten que no pueden salir; los nuevos hogares abrirán el potencial para encontrar un nuevo trabajo.

New Story se asoció con la empresa de diseño Fuseproject en las casas porque cree que la arquitectura de alta calidad es importante. “Muy a menudo nosotros, como sociedad, estamos dispuestos a aceptar para este tipo de población estándares inferiores, sean de calidad, innovación, diseño, insumos, etc.” dice Lafci. “Incluso cuando las poblaciones vulnerables aceptan lo que se les da, eso no es una excusa para no presionar para tener la más alta calidad en todo lo que hagamos”. En un taller de diseño, las familias que vivirán en las casas compartieron sus opiniones y ayudaron a iterar los planos, cantando, en un momento dado, “Todos somos arquitectos!”.

Debido a que el diseño está evolucionando en la actualidad, New Story optó por esperar para compartir públicamente el proyecto. El costo final de las casas aún no se conoce, aunque New Story dice que será sustancialmente más barato que las casas tradicionales de bajo costo, cuya construcción cuesta alrededor de US$ 7.000. New Story financiará las casas, y los nuevos propietarios las pagarán a través de un préstamo sin intereses que los nuevos propietarios devolverán con una cuota mensual basada en los ingresos. El dinero se destinará a un fondo comunitario para financiar mejoras en la comunidad.

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Revolucionan la traumatología con férulas impresas en 3D

Fiixit - Ferulas 3D
Malaga, España. 19 diciembre, 2018. La impresión 3D gana cada día nuevas aplicaciones. Un ejemplo de esto son las férulas impresas en tres dimensiones. Estas órtesis prometen ayudar en la recuperación de todo tipo de traumatismos y lesiones. Fiixit es una joven empresa española, encabezada por una ingeniera y su socio, técnico ortoprotésico. Su proyecto muestra un caso de éxito que da sentido a la frase de perogrullo: “La tecnología revoluciona el mundo que conocemos para mejor”.

Gracias a su diseño de “férulas 3D”, moderno y llamativo, junto con una política de control de costos han demostrado poder ofrecer este tipo de productos a un precio competitivo y con unos resultados muy positivos.

Férulas 3D, pero sin yeso

Parece hecho para una película de ciencia ficción. Especialmente si pensamos en que sirve para hacer la misma función que una férula pero sin sus tremendas incomodidades: pudiéndolas mojar y llevar a todas partes, fáciles de poner y quitar e igual de seguras, además de personalizadas para cada paciente.

“Por utilizar un lenguaje coloquial les decimos enyesados 3D”, explica Raquel Serrano, ingeniera de diseño y una de las fundadoras de Fiixit. “Pero claramente no son enyesados. El término correcto con órtesis o férulas”. A diferencia de las enyesados tradicionales, las férulas 3D no utilizan yeso, sino un polímero especial llamado ácido poliláctico, o PLA, muy parecido al plástico pero biodegradable.

Este polímero se obtiene a partir del almidón de maíz o de caña de azúcar, y es un termoplástico muy utilizado en impresión 3D. Las estructuras de estas férulas son diseñadas a medida, gracias a un escáner 3D y a la pericia del equipo. Las piezas se envían a toda España por mensajería para que estén disponibles lo antes posible.

“Por regla general, en 24 o 48 horas hacemos que la férula llegue a su destino”, explica Raquel. “Como mucho podríamos tardar 72 horas. No podemos hacer envíos más rápidos si dependemos de la mensajería. Pero en esta ciudad [Málaga] hemos llegado a tener el mismo día la férula puesta”. Para hacernos una idea, las más pequeñas pueden hacerse en unas horas, mientras que las más grandes pueden demorar casi un día.

Fiixit - Ferulas 3D

Estas “férulas 3D”, explica la ingeniera, tienen la misma función, capacidad y resistencia que las férulas convencionales o los propios yesos. “Siempre que el médico lo vea conveniente, tratamos al paciente. Es el especialista el que evalúa y decide si se pone o no. Sin consentimiento médico, por mucho que el paciente quiera, no se puede inmovilizar”, comenta.

Además de la inmovilización, estas férulas puede combinarse con parches de electroestimulación para mejorar la recuperación. “El traumatólogo, si lo ve conveniente, manda al paciente a fisioterapia. El fisioterapeuta es el que te coloca el electroestimulador. Trabajamos con los especialistas que son los que deciden qué ponerlo. Pero nosotros no ofrecemos directamente el parche”, explica Raquel.

“Ahora mismo estamos trabajando fracturas convencionales, rotura de tendones, tendinitis e inmovilizaciones para prevenir”. En definitiva, todo lo que una enyesado o férula convencional puede hacer. “No hemos inventado nada”, sigue la ingeniera. “Hemos visto cómo se aplican en ortopedia las férulas estándar, que están prefabricadas, y nosotros lo que estamos haciendo es sustituirlas. En el mercado hay tallas ‘L, M y S’2, aquí tomamos la medida con un escáner 3D y la hacemos para cada persona”.

“¿Y si en vez de pulseras hiciese enyesados?”

“Comencé a haciéndome pulseras cada vez más adaptadas [con una impresora 3D]”, comenta Raquel. “Un día cenando […] vi a un niño con una rabieta por un enyesado, metiéndose los cubiertos para rascarse. Y entonces miré mi muñeca, miré al niño y dije ‘y si en vez de pulseras hiciera enyesados?'”. Con esta simpática anécdota comienza la historia de la empresa.

Desde que comenzaron su emprendimiento, Raquel Serrano y Antonio Padilla, su socio, se han enfrentado a varios retos. “Desde que nos terminamos de formar, de sacar la licencia de ‘fabricante de productos sanitarios hechos a medida por impresión 3D’ por la Agencia Española de Medicamentos y Productos Sanitarios [AEMPS]… han pasado más de cuatro años”, cuenta. Esta licencia se atribuye de manera rigurosa a los productos de ámbito sanitario y solo bajo un escrupuloso exámen de efectividad y seguridad por parte de la AEMPS.

Fiixit - Ferulas 3D

El número de empresas españolas que fabrican productos sanitarios mediante impresión 3D es muy pequeño por el momento. “Somos muy pocos”, confirma la ingeniera. “La barrera de entrada en el mercado es la licencia de fabricante, que es lo más difícil de conseguir”. Según explica, esta se concede por Comunidad Autónoma, y la otorga la AEMPS. “No es cualquier tontería”, comenta Raquel.

¿Y cómo trabajan? El proceso es sencillo: “Nosotros somos fabricantes”, comenta la ingeniera. “Nunca trabajamos con el cliente final. Las medidas se toman en la ortopedia”. Fiixit trabaja con los centros que desean ofrecer sus servicios. En ellos se toman las medidas con un escáner 3D. Las medidas son transmitidas a la empresa, donde se diseñan y se envían las férulas impresas.

Por el momento, el volumen de trabajo, nos explica Raquel, es discreto aunque su intención es crecer y trabajar con grandes cantidades. “Trabajamos ya con más de 40 ortopedias en toda España, y le hemos vendido a más de 300 pacientes este año”. ¿Y qué hay de la calidad de las férulas? ¿Y su precio? La estrategia comercial de esta empresa también es esencial en lo que ofrecen.

“No por ser más caro es mejor”

Raquel y su socio trabajan con impresoras 3D nuevas y potentes, pero no son las últimas del mercado. “Nosotros depuramos mucho el diseño, trabajando los parámetros de impresión para obtener una calidad óptima en un tiempo récord. Si tengo una calidad suprema, pero la férula tarda cuatro días en llegarte, no tiene sentido”. Según nos explica Raquel, el uso de una férula de este tipo es de dos a cuatro semanas.

Fiixit - Ferulas 3D

La idea de hacer férulas en 3D, sin embargo, Fiixit no es la única. Existen en el mercado productos similares, aunque, como decíamos, solo unas pocas empresas los venden. Entre ellas están Podoactiva, Trimaker o Exovite. Por su parte, la política de Fiixit, cuenta Raquel, es la de reducir los costos asegurando la máxima calidad de producción, con la intención de competir en igualdad de condiciones.

Aunque la tecnología ha avanzado muchísimo, la velocidad y la calidad a la que se obtienen los productos no justifica la altísima inversión de los modelos más punteros.

“Si estuviésemos hablando de ortodoncia, cualquier milímetro afecta muchísimo en sí al producto. Pero las férulas van por encima y se deben ir adaptando, por lo que no hace falta tanta precisión”. En general con un equipo de calidad, pero sin ser el más novedoso se pueden obtener unos resultados más que eficientes y con un acabado excelente, afirma.

“Hemos probado escáneres que cuestan 18.000 euros y luego hemos probado el nuestro, que cuesta 500, y además del tiempo, la definición que se obtenía con el otro no era necesaria para lo que buscamos”. Raquel nos explica que no es lo mismo pedirles a sus partners ortopedistas que inviertan miles de euros o solo unos cientos, “tenemos uno que es muy sencillo de usar, pero que funciona a la perfección”.

Lo mismo ocurre con las materias primas. Fiixit, comenta Raquel, trabaja con distribuidores nacionales, utilizando bobinas que pueden reutilizar. “Queremos llegar a todo el mundo y no podemos hacer una férula que eleve los precios demasiado”. La ingeniera explica un poco cómo reducen costos a base de una buena gestión de materiales, aprovechando al máximo sus recursos para poder ofrecer máxima calidad por un precio que creen adecuado.

Así, los productos que ofrecen rondan los del mercado, como cualquier otro tipo de férula. “Podríamos meternos con los materiales más punteros y más caros del mercado, pero si quieres que todo el mundo pueda aprovechar las propiedades de tus productos, tienes que adaptarte a las necesidades. Mi filosofía es que no por ser más caro es mejor. Hay tecnología muy buena que es desconocida, y la gente piensa que por tener unos precios más bajos es peor, y no es así”.