las impresoras 3d

Upload: francisco-castellanos-ponce

Post on 14-Oct-2015

4 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Las impresoras 3D bsicamente se crearon para transformar archivos CAD en 3 dimensiones en prototipos reales. Del mismo modo que una impresora convencional es capaz de imprimir una hoja de papel con los esquemas realizados en un programa CAD 2D, las impresoras 3D son capaces de dar cuerpo a los diseos en 3 dimensiones.Las versiones comerciales construyen piezas a partir de los datos de un archivo CAD en formato .STL (monocromo) o .VRML (color). Ambas fabrican la pieza capa a capa. La geometra del modelo se construye esparciendo una capa de polvo, imprimiendo una seccin horizontal de la pieza y despus repitiendo el proceso (esparcir polvo e imprimir seccin) hasta terminar la pieza.Las capas se construyen una encima de otra hasta que la pieza se completa. La geometra de la pieza se soporta gracias al polvo no-imprimido, lo que permite un amplio rango de complejidad en las piezas. Esta tecnologa no necesita estructuras de soporte durante la fase de construccin, ya que el polvo cumple esa funcin hasta que la pieza se desentierra de la cubeta de fabricacin.En el siguiente vdeo puedes ver cmo se usa esta tecnologa en un captulo de la serie CSi New York:

La NanotecnologiaUn poco de Nanotecnologia:

La nanotecnologa es un campo de las ciencias aplicadas dedicado al control y manipulacin de la materia a una escala menor que un micrmetro, es decir, a nivel de tomos y molculas (nanomateriales). Lo ms habitual es que tal manipulacin se produzca en un rango de entre uno y cien nanmetros. Se tiene una idea de lo pequeo que puede ser un nanobot sabiendo que un nanobot de unos 50 nm tiene el tamao de 5 capas de molculas o tomos -depende de qu est hecho el nanobot-.Nano es un prefijo griego que indica una medida (10-9 = 0,000 000 001), no un objeto; de manera que la nanotecnologa se caracteriza por ser un campo esencialmente multidisciplinar, y cohesionado exclusivamente por la escala de la materia con la que trabaja.

Representacin animada de un nanotubo de carbono.

Fullereno.

Definicin:La nanotecnologa comprende el estudio, diseo, creacin, sntesis, manipulacin y aplicacin de materiales, aparatos y sistemas funcionales a travs del control de la materia a nanoescala, y la explotacin de fenmenos y propiedades de la materia a nanoescala. Cuando se manipula la materia a escala tan minscula, presenta fenmenos y propiedades totalmente nuevas. Por lo tanto, los cientficos utilizan la nanotecnologa para crear materiales, aparatos y sistemas novedosos y poco costosos con propiedades nicas.

Historia:El ganador del premio Nobel de Fsica de 1965, Richard Feynman, fue el primero en hacer referencia a las posibilidades de la nanociencia y la nanotecnologa en el clebre discurso que dio en el Caltech (Instituto Tecnolgico de California) el 29 de diciembre de 1959, titulado En el fondo hay espacio de sobra (There's Plenty of Room at the Bottom).Otras personas de esta rea fueron Rosalind Franklin, James Dewey Watson y Francis Crick quienes propusieron que el ADN era la molcula principal que jugaba un papel clave en la regulacin de todos los procesos del organismo, revelando la importancia de las molculas como determinantes en los procesos de la vida.Pero estos conocimientos fueron ms all, ya que con esto se pudo modificar la estructura de las molculas, como es el caso de los polmeros o plsticos que hoy en da encontramos en nuestros hogares. Pero hay que decir que a este tipo de molculas se les puede considerar grandes.Hoy en da la medicina tiene ms inters en la investigacin en el mundo microscpico, ya que en l se encuentran posiblemente las alteraciones estructurales que provocan las enfermedades, y no hay que decir de las ramas de la medicina que han salido ms beneficiadas como es la microbiologa, inmunologa, fisiologa; han surgido tambin nuevas ciencias como la Ingeniera Gentica, que ha generado polmicas sobre las repercusiones de procesos como la clonacin o la eugenesia.

Inversin:Algunos pases en vas de desarrollo ya destinan importantes recursos a la investigacin en nanotecnologa. La nanomedicina es una de las reas que ms puede contribuir al avance sostenible del Tercer Mundo, proporcionando nuevos mtodos de diagnstico y cribaje de enfermedades, mejores sistemas para la administracin de frmacos y herramientas para la monitorizacin de algunos parmetros biolgicos.Alrededor de cuarenta laboratorios en todo el mundo canalizan grandes cantidades de dinero para la investigacin en nanotecnologa. Unas trescientas empresas tienen el trmino nano en su nombre, aunque todava hay muy pocos productos en el mercado.[cita requerida]Algunos gigantes del mundo informtico como IBM, Hewlett-Packard ('HP)' NEC e Intel estn invirtiendo millones de dlares al ao en el tema. Los gobiernos del llamado Primer Mundo tambin se han tomado el tema muy en serio, con el claro liderazgo del gobierno estadounidense, que dedica cientos millones de dlares a su National Nanotechnology Initiative.En Espaa, los cientficos hablan de nanopresupuestos. Pero el inters crece, ya que ha habido algunos congresos sobre el tema: en Sevilla, en la Fundacin San Telmo, sobre oportunidades de inversin, y en Madrid, con una reunin entre responsables de centros de nanotecnologa de Francia, Alemania y Reino Unido en la Universidad Autnoma de Madrid.Las industrias tradicionales podrn beneficiarse de la nanotecnologa para mejorar su competitividad en sectores habituales, como textil, alimentacin, calzado, automocin, construccin y salud. Lo que se pretende es que las empresas pertenecientes a sectores tradicionales incorporen y apliquen la nanotecnologa en sus procesos con el fin de contribuir a la sostenibilidad del empleo. Actualmente la cifra en uso cotidiano es del 0.2 %. Con la ayuda de programas de acceso a la nanotecnologa se prev que en 2014 sea del 17 % en el uso y la produccin manufacturera.

Ensamblaje interdisciplinario:La caracterstica fundamental de nanotecnologa es que constituye un ensamblaje interdisciplinar de varios campos de las ciencias naturales que estn altamente especializados. Por tanto, los fsicos juegan un importante rol no slo en la construccin del microscopio usado para investigar tales fenmenos sino tambin sobre todas las leyes de la mecnica cuntica. Alcanzar la estructura del material deseado y las configuraciones de ciertos tomos hacen jugar a la qumica un papel importante. En medicina, el desarrollo especfico dirigido a nanopartculas promete ayuda al tratamiento de ciertas enfermedades. Aqu, la ciencia ha alcanzado un punto en el que las fronteras que separan las diferentes disciplinas han empezado a diluirse, y es precisamente por esa razn por la que la nanotecnologa tambin se refiere a ser una tecnologa convergente.Una posible lista de ciencias involucradas sera la siguiente:Qumica (Moleculares y computacional)BioqumicaBiologa molecularFsicaElectrnicaInformticaMatemticasMedicinaNanoingenieria

Nanotecnologa avanzada:La nanotecnologa avanzada, a veces tambin llamada fabricacin molecular, es un trmino dado al concepto de ingeniera de nanosistemas (mquinas a escala nanomtrica) operando a escala molecular. Se basa en que los productos manufacturados se realizan a partir de tomos. Las propiedades de estos productos dependen de cmo estn esos tomos dispuestos. As por ejemplo, si reubicamos los tomos del grafito (compuesto por carbono, principalmente) de la mina del lpiz podemos hacer diamantes (carbono puro cristalizado). Si reubicamos los tomos de la arena (compuesta bsicamente por slice) y agregamos algunos elementos extras se hacen los chips de un ordenador.A partir de los incontables ejemplos encontrados en la biologa se sabe que miles de millones de aos de retroalimentacin evolucionada puede producir mquinas biolgicas sofisticadas y estocsticamente optimizadas. Se tiene la esperanza que los desarrollos en nanotecnologa harn posible su construccin a travs de algunos significados ms cortos, quizs usando principios biomimticos. Sin embargo, K. Eric Drexler y otros investigadores han propuesto que la nanotecnologa avanzada, aunque quiz inicialmente implementada a travs de principios mimticos, finalmente podra estar basada en los principios de la ingeniera mecnica.Determinar un conjunto de caminos a seguir para el desarrollo de la nanotecnologa molecular es un objetivo para el proyecto sobre el mapa de la tecnologa liderado por Instituto Memorial Battelle (el jefe de varios laboratorios nacionales de EEUU) y del Foresigth Institute. Ese mapa debera estar completado a finales de 2006.

Futuras aplicaciones:Segn un informe de un grupo de investigadores de la Universidad de Toronto, en Canad, las quince aplicaciones ms prometedoras de la nanotecnologa son:[cita requerida]Almacenamiento, produccin y conversin de energa.Armamento y sistemas de defensa.Produccin agrcola.Tratamiento y remediacin de aguas.Diagnstico y cribaje de enfermedades.Sistemas de administracin de frmacos.Procesamiento de alimentos.Remediacin de la contaminacin atmosfrica.Construccin.Monitorizacin de la salud.Deteccin y control de plagas.Control de desnutricin en lugares pobres.Informtica.Alimentos transgnicos.Cambios trmicos moleculares (Nanotermologa).

Nanorobots manipulando globulos rojos en la sangre.

Aplicaciones actuales:Nanotecnologa aplicada al envasado de alimentos:Una de las aplicaciones de la nanotecnologa en el campo de envases para alimentacin es la aplicacin de materiales aditivados con nanoarcillas, que mejoren las propiedades mecnicas, trmicas, barrera a los gases, entre otras; de los materiales de envasado. En el caso de mejora de la barrera a los gases, las nanoarcillas crean un recorrido tortuoso para la difusin de las molculas gaseosas, lo cual permite conseguir una barrera similar con espesores inferiores, reduciendo as los costos asociados a los materiales.Los procesos de incorporacin de las nanopartculas se pueden realizar mediante extrusin o por recubrimiento, y los parmetros a controlar en el proceso de aditivacin de los materiales son: la dispersin nanopartculas, la interaccin de las nanopartculas con la matriz, las agregaciones que puedan tener lugar entre las nanopartculas y la cantidad de nanopartculas incorporada.