Impresión sin límites

Distintas piezas salidas de las impresoras en 3D de las instalaciones de Prodintec. /
Distintas piezas salidas de las impresoras en 3D de las instalaciones de Prodintec.

Desde piezas para barcos a una córnea artificial o piel humana que será usada en el futuro para realizar trasplantes. Las posibilidades que ofrecen las impresoras en 3D son ya casi infinitas y Asturias las empieza a aprovechar

JESSICA M. PUGAGIJÓN

El ser humano está redefiniendo sus límites. Lo que hace tan solo unos años parecía ciencia ficción propia de los grandes estudios de Hollywood hoy se va haciendo realidad gracias a la labor de empresas y laboratorios de medio mundo. Hugh Herr dijo el pasado octubre, cuando estuvo en Oviedo para recoger su Premio Princesa de Asturias de Investigación, que «no deberíamos aceptar las limitaciones humanas». Él no lo hizo y, por eso, cuando le tuvieron que amputar las piernas por debajo de las rodillas, estudió ingeniería mecánica y biofísica hasta adquirir los conocimientos necesarios para llegar a construirse unas prótesis.

La tecnología es hoy clave en el desarrollo y de ella dependerá en buena medida ir superando metas. En todas estas halagüeñas perspectivas juega un papel fundamental la fabricación aditiva o, dicho de otro modo, la impresión 3D. De estas máquinas que el público conoce porque ha visto en ferias dedicadas a la innovación o al ocio se obtiene un objeto tridimensional mediante la superposición de capas sucesivas del material en cuestión, que pueden ser tanto metales, poliamidas o cerámicas como biotintas, o lo que es lo mismo, la receta humana hecha a base de matriz de tejido natural y de células vivas. Con ellas ya se obtienen piezas para aviones, casas, comida y hasta piel humana.

La impresión 3D esconde un mundo de posibilidades que comenzó a gestarse en Asturias e implantarse en Europa gracias a Prodintec. El centro tecnológico apostó desde su fundación en 2004 por la fabricación aditiva como una de las tecnologías más prometedoras de cara a acelerar la transformación hacia la industria conectada. No lo hizo por casualidad. Antes realizaron una labor de investigación de las tecnologías y metodologías relacionadas con el sector de la producción que estaban por venir. Hoy lideran el desarrollo de estrategias y políticas europeas de I+D+i para lograr la implementación a nivel industrial de las impresoras 3D y sacan adelante proyectos para empresas que demandan este tipo de tecnología. «Nuestra función es llevarlas de la mano hasta que llegue el momento en el que puedan y tengan que independizarse», explica Ignacio Gómez, uno de los encargados de ello en una plantilla que asciende a sesenta personas. Para servir de referente, tienen un montón de frentes abiertos: aeronáutico, construcción, defensa y biomedicina, principalmente.

La industria de la aviación fue, precisamente, una de las que primero se interesó en su trabajo, aunque no fue hasta hace dos o tres años cuando empezó a adoptar la tecnología. «Vimos qué piezas se podían fabricar con impresoras 3D, cuál sería su coste y estudiamos cómo mejorar la rentabilidad», describe Gómez, al tiempo que explica que reducir el peso de las millones de piezas que forman un avión podría acarrear mayor capacidad para el transporte de viajeros o mercancías. Eso hace también: investigar e ir siempre un paso por delante.

El próximo gran paso del centro tecnológico asentado en la zona Intra de Gijón en el sector de la construcción es ambicioso: crear estructuras habitacionales de tamaño funcional con ventanas y puerta y, además, obtenerlas en pocas horas. Así lo cuenta Pablo Cabal, quien estima un plazo de ocho o nueve meses para que esto empiece a ser una realidad. Por el momento trabaja con un robot del que obtiene estructuras de hormigón armado para estudiar cómo se comportan.

Es la defensa el sector más novedoso con el que trabajan en Prodintec. En diciembre consiguieron el contrato de la Agencia Europea de Defensa para estudiar la viabilidad del uso de las tecnologías de fabricación aditiva en el campo. «El proyecto, en el que trabajamos en colaboración con la empresa francesa MBDA Missile Systems, busca demostrar sobre el terreno el potencial de dichas tecnologías mediante el despliegue de una fábrica autosuficiente durante un simulacro de una operación militar», enumera Paula Queipo, directora de relaciones externas de Prodintec.

La bioimpresión 3D (bioprinting en la jerga profesional) es uno de los pasos más firmes que se están dando hoy día. Sin ir más lejos, esta misma semana el equipo liderado por el biólogo gijonés José Luis Jorcano ha lanzado un prototipo capaz de imprimir piel humana totalmente funcional. Por el momento, se usará para la investigación y para probar productos cosméticos y medicinas, si bien el también jefe de la unidad mixta UC3M / Ciemat de Ingeniería Biomédica asegura que servirá para ser trasplantada a pacientes. «Utilizar la impresión 3D para crear tejidos y órganos humanos nos abre muchas posibilidades», defiende Jorcano, quien vaticina que, en un futuro, no se sabe cuánto de lejano, «lograremos imprimir corazones».

También relacionado con la biomedicina es el trabajo que lleva «año y pico» gestándose en Asturias y que dará a luz a la primera bioimpresora 3D de córneas humanas. El Instituto Oftalmológico Fernández-Vega, encargado de diseñar la biotinta, con el Centro Comunitario de Sangre y Tejidos de Asturias (CCSTA) y el apoyo de Izertis -en el software que le proporciona al cirujano u oftalmólogo una interfaz amigable con la que poder operar- y Prodintec -responsable del hardware- firman la colaboración que lo hará posible. «Ahora estamos trabajando para, a partir de sangre y otros tejidos, poder extraer las proteínas con las que hacer las biotintas necesarias», explica Álvaro Meana, coordinador del CCSTA. En concreto, dice, trabajan con el fibrinógeno del plasma de la sangre y el colágeno de los tejidos humanos, en especial el de los huesos, elementos estos resultantes de operaciones y que habitualmente no se aprovechaban. «La impresión 3D te abre muchas posibilidades que ya no ves como una locura porque que se conseguirán», asegura Meana. El final de este proyecto lo esperan para mediados de 2018, «pero lo esperable es que el primer prototipo esté listo a finales de este año y que este ya permita imprimir, al menos, una de las tres capas que componen la córnea humana», avanza Sheila Méndez, directora de Innovación de Izertis, donde se trabaja ya en la bioimpresión de tejidos 4D, añadiendo el factor tiempo. «Al final del proyecto seremos capaces de imprimir un tejido que sirva para ubicarse en una herida humana y que se vaya deformando con el tiempo para cerrarla», explica Méndez. Lo están haciendo desde su sede en Gijón de forma conjunta con la Universidade do Minho, en Portugal, y un hospital irlandés.

La impresión 3D no es un concepto nuevo. En los 80 se comenzó a desarrollar, si bien su boom vino con el siglo XXI. Faltaban perfiles profesionales preparados para llegar a las empresas y facilitar su implantación. Tendencia que está cambiando y por la que se ha hecho una apuesta fuerte en la Universidad de Oviedo. El grupo de investigación Aramo lleva unos cinco años trabajando en varios aspectos relativos a este proceso de fabricación. on, seguramente, el grupo más antiguo en hacerlo dentro de la Universidad de Oviedo. «Nuestra principal línea de trabajo es la optimización del diseño de piezas para la fabricación aditiva», explica David Blanco, uno de sus integrantes. De ahí se derivan: reducción de errores dimensionales y geométricos, caracterización de las propiedades mecánicas y de la rugosidad superficial. Su labor la financiaron el año pasado ArcelorMittal y el Idepa con una de las cinco ayudas Primas Proof of Concept. «En el marco de este trabajo optimizamos el proceso de fabricación de guías de acero quirúrgico empleadas en el corte de la cabeza tibial en operaciones de atroplastia de rodilla», explica Blanco. De paso, apoyan también proyectos orientados a la mejora de componentes en impresoras 3D de bajo coste y solo por citar parte su extensa labor.

Ramón Rubio, profesor de Ingeniería Industrial en Gijón, lleva dos años al frente del título de Experto en Impresión 3D Creativa, que este año cursan una decena de alumnos en el Campus de Gijón. «Trabajamos la tecnología FDM con una impresora sencilla y barata, la típica que hay en las tiendas y que pueden oscilar entre los 600 y los 3.000 euros en el mercado», apunta el profesor. En su aula bregan con la personalización y la construcción por impresión 3D, aprendiendo a sacarle partido y solucionando los problemas de última hora.

A la vista está que se trata de un perfil demandado. Según el Idepa, al menos Aciturri, Triditive y Desarrollo Cad-Cam realizan fabricación en 3D.