El 4D Printing está a la vuelta de la esquina y se refiere a una impresión 3D con diferentes materiales agregando la capacidad de transformación para que las partes elaboradas puedan estructurarse de una forma a otra con autonomía. Lee más en el siguiente artículo

4D Printing y el Autoensamblaje

“La ciencia de hoy en día es la tecnología del mañana”
Edward Teller
Es el año 2016 y ya llevamos varios años escuchando sobre el posible poder de la impresión 3D en la industria de la manufactura y el gran impacto que tendrá en nuestras vidas. Si bien hemos hablado de que los avances tecnológicos son cada vez más rápidos, este sector relativamente nuevo no es la excepción. El 4D Printing está a la vuelta de la esquina y se refiere a una impresión 3D con diferentes materiales agregando la capacidad de transformación para que las partes elaboradas puedan estructurarse de una forma a otra con autonomía.
No se trata de máquinas inteligentes en la manufactura como los robots vistos en la industria automotriz, se trata de una mejora en los materiales que se ve como un proceso en el cual partes desordenadas construyen una estructura ordenada solamente a través de la interacción local. Estas partes estarán hechas de materiales físicos y biológicos que cambian de forma y propiedades dependiendo del ambiente en el que se encuentren.
En la actualidad ya se desarrollaron materiales inteligentes que a nivel de micro y nano escala son capaces de autoensamblarse. Para que un material pueda usarse de esta manera se deben tener algunos elementos como:
  1. Conocer muy a fondo su naturaleza y su geometría.
  2. La energía con la que interactúan. Esta energía puede ser pasiva como la energía térmica, cinética, neumática, gravitatoria o magnética.
  3. Precisar interacciones de diseño inteligente que pueden ser programadas en los mismos materiales.
¿Pero qué aplicación tiene esto a nivel industrial? En la actualidad la mayoría de las industrias de manufactura y construcción realizan ensamblaje de fuerza bruta lo que se refiere a que fuerzas externas ya sea humana o maquinaria tienen la tarea de unir piezas para formar un output deseado. Esto genera un exceso en la mano de obra, un mal manejo de recursos y procesos deficientes, por ejemplo, el uso y remplazo de tuberías. El uso de estos materiales, tomando en cuenta el ejemplo de las tuberías, puede hacer que en determinado proceso el diámetro de la tubería pueda modificarse, contraerse o expandirse debido a los cambios en el proceso necesarios, la capacidad deseada por la planta o factores externos. Otra aplicación de estos materiales es su uso en ambientes extremos donde la construcción sea una tarea difícil como zonas con climas extremos o incluso en el espacio.
La adaptación de este tipo de materiales a nivel industrial todavía no se ve tan marcada, pero es una oportunidad para las empresas de poder diseñar procesos más complejos sin que se conviertan en procesos más complicados. Debe existir una mayor relación entre los centros de investigación y las universidades con el sector empresarial para lograr que este tipo de avances tecnológicos puedan ser totalmente plausibles y rentables en las diferentes industrias, que no se queden sólo en experimentos a escalas pequeñas y puedan tener un impacto en la escala macro.
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