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De acuerdo con las crecientes preocupaciones ambientales, la necesidad de medir la biodiversidad en cualquier hábitat es clave. Un aspecto importante de cualquier investigación ambiental es la recolección de ADN y muestras. Dado que los métodos tradicionales, por ejemplo, la recogida de muestras en redes de arrastre o las expediciones con vehículos operados a distancia, son costosos, los investigadores han recurrido a la impresión 3D.

En esta misma línea, el Dr. Mattew Cannon, investigador asociado que trabaja con el laboratorio del Dr. David Serre en el Instituto de Ciencias del Genoma de la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland , ha propuesto un diseño para ayudar en este esfuerzo. Dado que la intención de Cannon era explorar opciones alternativas para el muestreo de eDNA (ADN ambiental) en aguas profundas, diseñó una carcasa impresa en 3D para una bomba de filtración de agua .

“ La impresión 3D nos permite desarrollar un prototipo de muestreador de agua que quizás no hubiera sido práctico de imaginar o diseñar hace unos años” , afirmó el Dr. Cannon. Aparte de los propósitos ambientales, este tipo de tecnología permite la exploración de áreas previamente dejadas sin explorar.

La bomba y el mecanismo de recolección dependen de un Arduino que guía sus operaciones. Como resultado, la unidad permite la recolección de muestras grandes, limitadas solo por el tiempo de filtrado. El Dr. Cannon utilizó la impresora 3D en el Espacio de Innovación de la Biblioteca de Ciencias de la Salud / Servicios Humanos para producir su prototipo.

Soluciones medioambientales e impresión 3D

El estudio de caso de ADN ecológico, o eDNA, es una forma eficaz de calcular la biodiversidad. Los microorganismos que residen en un área específica se pueden identificar a partir de hebras de cabello o materia en descomposición. Dicho ADN puede mostrar a los científicos los tipos de criaturas que se encuentran en un lugar. Cualquier esfuerzo de este tipo es además complicado debido a la naturaleza de la recuperación en aguas profundas.

El trabajo del Dr. Cannon es una de las muchas formas en que la impresión 3D está ayudando a los esfuerzos ambientales en todo el mundo. Otras soluciones analíticas a los problemas ambientales incluyen el proyecto de coral en Australia y Monaca . El uso de estos corales también proporciona los principales datos necesarios para los análisis del océano, así como para restaurar la ecología del océano.

Los proyectos de limpieza de océanos también brindan soluciones prácticas en contraposición a las puramente analíticas. Del mismo modo, el impacto de los plásticos impresos en 3D biodegradables proporciona mucho alivio a los océanos contaminados. Si bien un solo proyecto puede no ser la solución final, una combinación de aplicaciones de todos ellos juntos podría proporcionar una panacea para las principales preocupaciones ambientales.

Local Motors ha formado recientemente LM Industries Group con el propósito expreso de alterar la forma en que funciona el transporte. Su objetivo es revolucionar la industria con todo tipo de nuevos métodos de producción y comunicación, como el crowdsourcing y la impresión 3D. El ambicioso proyecto les ha valido un buen número de socios de alto perfil, como el proveedor de seguros Allianz.

LM Industries, ubicada en Bay Area, es un fabricante con tecnología habilitada centrado en productos de movilidad. Tienen dos divisiones principales, Local Motors y Launch Forth. Local Motors es responsable del desarrollo de vehículos que funcionan como los primeros automóviles impresos en 3D listos para la carretera, además de un vehículo de transporte público eléctrico, autónomo e impreso en 3D conocido como Olli.

Por otro lado, Launch Forth es realmente una plataforma de redes sociales enfocada en proyectos de crowdsourcing. Desarrolla proyectos propuestos por la comunidad de Launch Forth y los socios de la empresa. Esto incluye un vehículo de logística modular, así como un sistema de carga no tripulado actualmente en desarrollo para ese infante de marina de los EE. UU.

Conceptos de transporte disruptivo de LM Industries Group

Debajo de la empresa matriz más amplia de LM Industries, ambas subsidiarias trabajan hacia un nuevo modelo comercial. Al principio, estos elementos reciben luz verde con una comunidad de crowdsourcing, a través de Launch Forth. Luego, LM los pone en producción en microfactorías utilizando tecnologías como la impresión 3D. La organización ve esto como un medio para desafiar la forma “lenta” en que funciona actualmente la producción de automóviles. La compañía cree que pueden romper esta rutina en la que se encuentra la industria y promover cambios radicales.

Allianz se ha asociado con Local Motors para llevar Olli a varias áreas metropolitanas. Las dos empresas están creando nuevas soluciones de movilidad y programas de seguros conectados de la mano. LM también está trabajando más allá del transporte público y privado tradicional, como los automóviles. Están desarrollando un dispositivo de fácil acceso que se supone que mejorará el diseño clásico de silla de ruedas motorizada utilizando su diseño inclusivo, personalización y capacidad de actualización.

Imagen destacada cortesía de Local Motors.

Los estudiantes del Instituto de Tecnología de Rochester ( RIT ) han desarrollado una impresora 3D con energía solar que proporciona un acceso muy necesario a la fabricación aditiva en las regiones en desarrollo de Columbia .

Seis estudiantes de ingeniería eléctrica, industrial y mecánica produjeron este versátil sistema de energía. Sin embargo, lo que crearon los estudiantes no es solo una plataforma de energía solar. Detecta activamente cuándo se puede obtener energía solar por sí sola. El sistema se conecta a una impresora FDM / FFF estándar para el consumidor y puede cambiar sin problemas entre las fuentes de alimentación. En el caso de un apagón o un flujo de energía inconsistente, la impresora puede reanudar el trabajo sin interrupciones.

Soluciones de energía solar y fabricación ecológica

Este no fue el único proyecto ecológico del equipo bajo su ala. Colaboraron de forma remota con estudiantes de la Universidad Autónoma de Occidente en Cali, Colombia, a quienes se les había encomendado la tarea de desarrollar un método para utilizar botellas de plástico como refuerzo dentro del filamento de impresión 3D. Los proyectos de reciclaje no solo pueden ayudar al medio ambiente, sino que también pueden reducir significativamente los costos de materiales. Además, es poco probable que las áreas sin electricidad tengan acceso al filamento y esto proporciona eso.

Los estudiantes eligieron Cali debido a su naturaleza lamentablemente indigente. Las condiciones sociales son muy duras y dar a los jóvenes las habilidades deseables sirve como un paso en la dirección correcta. Proyectos sociales como este son cruciales para dar una ventaja a las comunidades en desarrollo. Si bien no solucionará instantáneamente todos los problemas, al menos puede cerrar la brecha de oportunidades entre Cali y las áreas más afortunadas.

Imagen destacada recuperada de Engineering.com

Con la proliferación de bioenlaces y materiales biológicos más nuevos, los órganos de reemplazo funcionales se están convirtiendo rápidamente en una realidad. En esta misma línea, la compañía de biotecnología del Área de la Bahía, Prellis Biologics , ha reportado velocidades récord en la impresión 3D de tejidos con su tecnología holográfica. Afirman ser capaces de producir vasos renales complejos impresos en 3D en medio día.

La impresora 3D utiliza un sistema holográfico para bioimprimir capilares y andamios para el sistema vascular del riñón. Prellis procesa los biomateriales con un proceso basado en láser capaz de curar de líquido a sólido en menos de 5 milisegundos de exposición. Además, la materia de células vivas es parte del material de impresión, a diferencia de los métodos (típicamente) de sembrado posterior. El método utiliza una luz láser de color rojo lejano para curar el material, lo que permite un nivel de resolución impresionante, de 0,05 micrones, una necesidad en la bioimpresión de cosas tan pequeñas como vasos y tejidos.

Lograr un riñón completamente impreso en 3D

Todavía existen grandes dificultades para producir un riñón completo, pero esta investigación es un gran avance. Particularmente, se continúa haciendo un gran esfuerzo para recrear los túbulos proximales sinuosos, las venas microscópicas que componen la parte inferior de un riñón. Esto ha hecho del riñón un objetivo lucrativo para cualquier empresa de bioimpresión que se precie.

La compañía ha declarado que su objetivo es imprimir todo el sistema vascular del riñón en 12 horas. Buscan desarrollar sistemas ópticos personalizados para aumentar sus capacidades. Si bien el sistema actual es muy rápido, la configuración actual del dispositivo es limitante en ciertos aspectos.

El trabajo de Prellis definitivamente presenta un camino a seguir debido a los beneficios inherentes del proceso. Aparte de la alta resolución, también proporciona la velocidad necesaria. Si el método no fuera lo suficientemente rápido, las células morirían porque mueren en media hora sin nutrientes.

Investigadores de la Universidad de Nottingham acaban de mostrar un material hecho de moléculas sensibles a la luz que cambian de estado según los estímulos ambientales. La investigación, aunque todavía está en pañales, tiene implicaciones en una variedad de campos posibles.

La investigación, dirigida por el Dr. Graham Newton en la Facultad de Química y el Dr. Victor Sans Sangorrin en la Facultad de Ingeniería, ya está disponible gracias a la revista Advanced Materials. Crearon una molécula fotoactiva para mostrar el concepto básico. Si esta molécula interactúa con la luz, cambia de incolora a azul. Sin embargo, este cambio de color es reversible al exponer la molécula al oxígeno atmosférico.

El equipo también mostró el material en forma impresa. Combinándolo con un polímero hecho a medida, podrían procesarlo como material compuesto. Lo más impresionante es que esto resultó en un material que podía almacenar datos de manera reversible.

Aplicaciones de materiales sensibles a la luz

“ Ahora podemos tomar cualquier molécula que cambie sus propiedades tras la exposición a la luz e imprimirla en compuestos con casi cualquier forma o tamaño. En teoría, sería posible codificar de manera reversible algo bastante complejo como un código QR o un código de barras, y luego limpiar el material, casi como limpiar una pizarra con un borrador. Si bien nuestros dispositivos funcionan actualmente con cambios de color, este enfoque podría usarse para desarrollar materiales para el almacenamiento de energía y la electrónica «. dijo el Dr. Graham Newton.

Las aplicaciones del material son definitivamente la parte más interesante del mismo. Desde la perspectiva de la impresión 3D, un material como este podría tener múltiples funciones. Por ejemplo, los materiales sensibles a la luz podrían servir como entrada de color para métodos dependientes de la luz similares a DLP o SLA. Ciertamente sería genial para impresiones en color. Los hallazgos del estudio tienen el potencial de aumentar las capacidades funcionales de los dispositivos impresos en 3D. Para industrias como la electrónica, la salud y la computación cuántica, estos datos son realmente invaluables.

Imagen destacada cortesía de Victor Sans Sangorrin