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Las nuevas aplicaciones de la impresora 3D

Las impresoras 3D son cada vez más versátiles y pequeñas. Las nuevas aplicaciones de la impresora 3D apuntan a la réplica de alimentos en la Tierra y el espacio y la creación de órganos humanos.
El científico Anjan Contractor trabaja para conseguir que los astronautas enviados a Marte puedan imprimirse una pizza para comer.

Cada día que pasa los proyectos de investigación y el desarrollo de nuevas aplicaciones de la impresora 3D crecen en direcciones más sorprendentes. Después de la polémica por los planos para la fabricación de una pistola y de la novedad de la capa de invisibilidad recientemente reproducida, le ha llegado el turno a la alimentación y la creación de réplicas de órganos humanos con fines terapéuticos.

La nutrición de los astronautas en sus misiones espaciales ha sido desde siempre una preocupación para la agencia espacial estadounidense. En sus viajes se veían obligados a acarrear grandes cantidades de comida preparada y liofilizada, pero ahora surge la posibilidad de que apretando un solo botón puedan obtener lo que deseen. Según publica Quartz, la NASA está invirtiendo en la puesta en marcha de un ambicioso proyecto que consiga alcanzar el dorado de los astronautas: poder comer pizza en el espacio. Para ello, se ha puesto en manos del ingeniero mecánico Anjan Contractor y de su compañía, Systems & Materials Research Corporation, para construir el prototipo de un sintetizador universal de comida. El presupuesto inicial es de 125.000 dólares.

Nuevas aplicaciones de la impresora 3D


El nuevo ingenio podría imprimir capas de alimento a partir de cartuchos de polvos y aceites, creando una comida perfectamente nutritiva. De hecho, puesto que podría imprimir cualquier material orgánico siempre que los ingredientes adecuados estén dentro de ella, el alimento proteico a elegir podría ser, incluso, una pizza con base de insectos. La empresa contratada ya ha construido una impresora de chocolate como demostración del concepto, y en este momento está trabajando en la impresora de pizza. También las tartas pueden ser buenas candidatas para este tipo de procesos porque se componen de partes separadas.

En el caso de la pizza, cada cabezal de impresión sólo tendría que llevar a cabo el trabajo de imprimir: incluso la masa no sería un problema, puesto que se cocinaría sobre un plato caliente mientras está siendo impresa. Lo mismo sucedería con las salsas, fruto de la mezcla de polvo de tomate, aceite y agua, o de las láminas de proteínas y grasas, que se elaborarían a partir de leche y componentes animales o vegetales. Los cartuchos tendrían una vida de unos 30 años, suficiente para un viaje a Marte, teniendo en cuenta que una vez en el destino, los astronautas podrían cocinar. Eso también supondría un ahorro importante de dinero para la NASA, puesto que se evitaría los elevados costes actuales de enviar en las naves alimentos con un plazo de vida de unos 15 años.

El desafío de acabar con el hambre en el mundo


Pero para Anjan Contractor las posibilidades de su trabajo no terminan aquí. Con una amplia experiencia en las aplicaciones de la impresora 3D, aspira a conocer un día en el que en cada cocina del mundo haya una impresora de este tipo, y los 12 billones de habitantes de la tierra pueda alimentarse a sí mismos a su antojo, de forma nutricionalmente adecuada y sintetizando una lámina cada vez a partir de cartuchos de polvos y aceites que compren en la frutería de la esquina. Esa visión podría suponer el final del despilfarro alimenticio, puesto que esos cartuchos de azúcares, carbohidratos complejos, proteínas u otros productos básicos tendrían una vida útil de 30 años, y sólo podrían ser llevados de vuelta a la tienda cuando estuvieran completamente agotados. Bien gestionados los recursos y con los apoyos políticos adecuados, ésta podría ser la solución que afrontara con perspectivas de éxito el desafío de acabar con el hambre en el mundo.

aplicaciones de la impresora 3d
Lo último en gastronomía molecular: Esquema de una impresora para comida de SMRC (Cortersía de SMRC)

El nuevo sistema conseguiría, además, que la Humanidad produjera de forma más eficiente las calorías que necesita para la vida. Así, puesto que el consumo de carne podría ser insostenible medioambientalmente, ¿por qué no obtener los polvos de proteínas de los insectos? El procedimiento podría no parecer atractivo inicialmente, “pero la mayoría de los economistas afirman –explica Contractor- que el actual sistema productivo es insuficiente para alimentar a 12 billones de personas. Así que quizás haya que cambiar nuestra percepción sobre qué es comida y qué no lo es. Visto desde una perspectiva más amplia, nuestro trabajo permitirá diseñar nutrición personalizada para cada caso, si se es hombre o mujer, se está enfermo o se necesita algún suplemento”.

Otra de las ventajas sería la difusión de los conocimientos culinarios adecuados para mantener una alimentación rica y variada. Con este nuevo procedimiento tecnológico, los libros de cocina pasarían a ser reemplazados por un software capaz de manejar los diferentes ingredientes para conseguir la combinación requerida. Esto será posible porque el plan del investigador incluye desarrollar la impresora 3D con código abierto, de forma que todo el mundo pueda acceder a las recetas e incorporar algunas nuevas de su autoría, si así lo desea. Con el fin de estimular su utilización y la creatividad de los usuarios que accedan a ella, también el prototipo está basado en una pieza de hardware de código abierto, la RepRap 3D printer de segunda generación.

De las granjas a las factorías de calorías


Contractor tiene dudas sobre cómo se conseguirá crear las fuentes de calorías necesarias para que los cartuchos de su impresora 3D puedan cumplir las funciones alimenticias para las que están destinados. Para que ello suceda, es preciso un cambio de mentalidad que permita identificar como alimentos potenciales ingredientes que ahora no son vistos así. Una vez conseguido esto, se ha de dar el paso que permita transformar las granjas actuales en factorías capaces de producir los polvos necesarios para la nueva impresora.

No será una labor de concienciación fácil, puesto que ya hay algunas voces disidentes. Es el caso del think tank TNO Research, propiedad del holding holandés TNO, desde donde se ha propuesto una lista alternativa de alimentos para el futuro. Según su criterio, en décadas venideras los humanos nos alimentaremos de algas, lentejas de agua, hierba, semillas de lupino, hojas de remolacha e insectos.

Puesto que todavía se encuentra en fase de desarrollo del prototipo, Contractor no puede afirmar todavía ni el coste aproximado que una de sus impresoras tendría ni cuáles serían los parámetros de salud de sus alimentos. En lo que sí confía el investigador, mientras tanto, es en replicar una pizza que sepa como las que consumen cada noche ante el televisor sus compatriotas.

En busca de la réplica de órganos humanos


Al mismo tiempo que se trabaja en todas esas copias de elementos de la vida ordinaria, un grupo de investigadores ha desarrollado los primeros órganos humanos creados a partir de una impresora 3D. Construidos en plástico, los resultados son réplicas exactas de los corazones de pacientes que presentan complicaciones inusuales.

Una de las investigadoras que está trabajando en esta línea es Laura Olivieri, cardióloga pediátrica del Children’s National Medical Center de Washington, que se ha gastado 250.000 dólares en la impresora. Ella afirma que este tipo de réplicas es ideal para planificar en seco operaciones complejas, permitiendo a los cirujanos comprobar de antemano el escenario anatómico en el que más tarde tendrán que trabajar.

El corazón artificial es creado alimentando la impresora con datos bidimensionales de las tomografías computerizadas o del escáner de ultrasonidos de los pacientes individuales. Gracias a ellos, la máquina puede construir la réplica del órgano, lámina a lámina. El hospital está todavía en una fase muy temprana del proceso de creación de tejido real con la impresora 3D. No obstante, hace poco que investigadores de la Universidad de Cornell, en Nueva York, han impreso una oreja artificial creada a partir de células de vaca. Y también se ha conocido recientemente la impresión de un mini hígado humano por parte de Organovo en San Diego, California, por lo que la posibilidad de imprimir órganos que ofrezcan soluciones a patologías graves está cada vez más cercana.
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