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Uno de los mayores problemas que conlleva la instalación de centrales nucleares es averiguar qué hacer con los desechos nucleares. Si bien la ciencia detrás del almacenamiento de desechos radiactivos es sólida y segura, todavía existen riesgos y costos asociados con cada solución de almacenamiento. Y el sentimiento público en torno a los desechos nucleares ha frenado muchas plantas. Pero un grupo de científicos del Laboratorio Nacional Argonne del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) ha impreso en 3D un dispositivo llamado contactor centrífugo para reducir drásticamente la cantidad de desechos nucleares que deben almacenarse.

Actualmente, alrededor del 95% del combustible nuclear se puede reciclar, dejando un 5% para almacenar. Ese método de reciclaje se inventó en la década de 1970 e implica separar los isótopos de actínidos radiactivos de los lantánidos, o metales de tierras raras que no son radiactivos. El nuevo contactor impreso en 3D eliminará otro 2% de los desechos al mejorar la eficiencia de esa separación. Puede que no parezca mucho, pero cuando se tiene en cuenta cómo se descomponen los materiales radiactivos, ese 2% es significativo.

En lugar de almacenar el cinco por ciento durante cientos de miles de años, el tres por ciento restante debe almacenarse a un máximo de unos mil años. En otras palabras, este paso adicional puede reducir la duración del almacenamiento casi mil veces. Andrew Breshears, químico nuclear de Argonne.

Recicle más material nuclear

Además, el combustible recuperado se puede utilizar en otro ciclo de generación de energía para proporcionar más electricidad. Hace unos años, se desarrolló una técnica llamada Proceso de separación de actínidos lantánidos (ALSEP) para reciclar ese 2% adicional, pero solo se podía hacer en un laboratorio a pequeña escala. El equipo de Argonne amplió el proceso rediseñándolo en torno a los contactores centrífugos utilizados para separar los productos químicos. Al imprimir en 3D varios contactores y ensamblarlos, podrían separar muchos más actínidos de los lantánidos.

«Esto cierra la brecha entre la separación de los elementos a escala de laboratorio y a escala industrial», agregó Breshears. En su prueba de 36 pasos, los científicos eliminaron el 99,9% de los actínidos de los lantánidos. El uso de la impresión 3D también les permitió diseñar un proceso más seguro ya que la geometría de sus contactores dificulta que los materiales radiactivos salgan del sistema.

Si desea leer más, puede ver el estudio aquí .

Wanhua Chemical Group Co.Ltd. Y la firma china de calzado deportivo Peak Sports presentaron un nuevo tipo de zapatillas de deporte impresas en 3D en K 2020 . El prototipo que llaman ‘The Next’ es un adelanto de su concepto de zapatos de TPU reciclables y personalizables. El proceso de fabricación también combina impresiones de FDM y SLS utilizando materiales de poliuretano de Wanhua para calzado.

Wanhua mostró su calzado de aspecto futurista en su stand K 2020 en Düsseldorf. Una de las principales innovaciones del proyecto es que las zapatillas para correr están impresas íntegramente en TPU, por lo que también son totalmente reciclables. Los procesos de fabricación actuales a menudo dificultan la eliminación de artículos de calzado viejos. Esto se reduce a una variedad de materiales en los que a menudo se componen. Esto puede deberse a plásticos insostenibles o incluso cueros que liberan metano al descomponerse. Sin embargo, Wanhua y Peak han logrado solucionar este problema usando diferentes grados de TPU juntos.

Junto con Wanhua Chemical, superamos los cuellos de botella de las soluciones de materiales de impresión 3D existentes y brindaremos a los consumidores globales una zapatilla donde la mayor parte de los materiales se imprimen en 3D [y] que son elegantes, cómodos, personalizables y reciclables. Kui Cai, director de diseño de Peak Sports USA Design Center

Fabricación aditiva para calzado

Ambas empresas están profundamente involucradas con la impresión 3D y afirman que esta colaboración es solo el comienzo. Peak presentó la primera zapatilla de baloncesto impresa en 3D en 2020, por lo que claramente tienen un interés duradero en la tecnología. También ven la empresa conjunta como una forma de profundizar su comprensión de los materiales y la fabricación. Como afirma Cai, antes veían la fabricación aditiva como una herramienta de diseño, pero ahora la ven como un potencial más amplio.

Wanhua Chemical Group está probando de manera similar las aguas de la industria. Están participando en una estrategia para acercarse a los clientes finales y comprender mejor sus mercados mientras se acelera el desarrollo de nuevos materiales. » Estamos tratando de cultivar esta cooperación y comprensión para las industrias posteriores», dijo Weiqi Hua, vicepresidente ejecutivo y director de tecnología de Wanhua.

Es fácil ver por qué querrían mirar en el mercado del calzado impreso en 3D. Otras empresas como Ecco y Adidas también han estado experimentando con la forma, pero no en esta escala. El proyecto ‘The Next’, por otro lado, utiliza diferentes TPU en diferentes secciones, lo que potencialmente permite una mayor personalización en términos de forma y forma. Estos zapatos requieren FDM para fabricar la parte superior del calzado y la tecnología SLS para hacer las entresuelas, lo que permite modificar ambas secciones en un grado mucho mayor para adaptarse a las necesidades del cliente.

Más importante aún, las empresas creen que este proyecto se puede poner en producción en masa. Wanhua afirma que en China son posibles series de producción más grandes debido a los recientes desarrollos en la industria de fabricación aditiva.

Zapatillas deportivas sostenibles con impresión 3D

Wanhua ha declarado abiertamente que esta colaboración no es exclusiva. La compañía ofrecerá sus materiales y tecnologías de impresión 3D a otros fabricantes de calzado. Suministran tres grados de TPU imprimibles en 3D para el diseño de zapatos reciclables: filamentos de TPU, polvos de TPU y revestimientos y adhesivos de TPU. Juntos, cubren una gama más amplia de posibles tecnologías de fabricación aditiva y permiten formas más diversas.

El TPU puede ser un material bastante versátil y el diseño de Wanhua emplea varias formas, tanto versiones flexibles como menos flexibles. El zapato también muestra la gama de colores que puede lograr el proceso, con tonos brillantes y desvanecimientos de transición. También utiliza estructuras de celosía más fuertes en la suela, lo que permite menos material y una mejor distribución del peso (un concepto que Adidas empleó con Futurecraft 4D). Esto también le da un diseño de aspecto futurista con múltiples espacios y florituras de diseño. No solo plantea un modelo nuevo y sostenible, sino también posibilidades estéticas y de diseño que solo la impresión 3D puede ofrecer.

Imágenes destacadas cortesía de Wanhua y Peak Sports.

Las impresoras 3D son increíblemente productivas tal cual. Pero agregue un láser de diodo de Endurance Lasers a una impresora 3D y disfrutará de un gran aumento de productividad. Endurance Lasers permite a los propietarios de impresoras 3D de escritorio desbloquear otro tipo de fabricación: corte y grabado láser.

Hay algunas impresoras 3D que incluyen cabezales de herramientas láser que pueden cortar cartulina y grabar madera. Son ingeniosas, pero esas máquinas son juguetes en comparación con los productos de Endurance Lasers, que pueden cortar madera y grabar metales. ¡Algunos de ellos incluso pueden cortar metal! Una de las mejores cosas de la empresa es lo comprometido que está el propietario con la base de clientes; los usuarios informan que siempre que tienen preguntas o problemas, generalmente es George Fomitchev quien los ayuda. Así que contactamos a George y le hicimos algunas preguntas.

Compatibilidad con impresoras 3D Endurance Lasers

Obviamente, preguntamos sobre la compatibilidad de la impresora 3D y George nos dijo que sus láseres se ajustan a la mayoría de los modelos de impresoras 3D de escritorio, incluidas Lulzbot, Afinia, Makerbot, RepRap, Ultimaker y muchas más. La instalación consiste en conectar el cable láser a un pasador de ventilador y montar el láser cerca de la extrusora, y hay varios soportes diferentes disponibles para agilizar el proceso de montaje. La extracción de la extrusora generalmente no es necesaria, por lo que todo el proceso suele tardar menos de media hora. Además de las impresoras 3D, sus láseres se pueden conectar a la mayoría de las máquinas CNC y otros trazadores XY.

Láseres asequibles con capacidades industriales

Las cortadoras láser industriales que pueden producir miles de piezas al día funcionan con láseres de fibra y CO2 voluminosos, por lo que preguntamos qué tipos de clientes utilizan láseres Endurance. Los que más se beneficiarán de sus láseres de diodo son los aficionados y artistas, así como los pequeños talleres que producen decenas o cientos de piezas al día. Su relación tamaño-potencia es excelente, por lo que las tiendas con espacio limitado lo agradecerán. También son significativamente más asequibles, que es algo que todos pueden apreciar.

Sus láseres oscilan entre 2,1 vatios y 10 vatios , aunque ofrecen una configuración dual de 10 vatios que proporciona 20 vatios de potencia de corte. Además, algunos de sus láseres están disponibles en una versión mejorada, como el de 10 vatios + . George nos informó que ambos funcionan con el mismo diodo de alta potencia NICHIA, pero que el TEC (enfriamiento termoeléctrico) de 10 vatios + le permite operar por períodos mucho más largos. Los usuarios con máquinas CNC más grandes encontrarán el mayor valor de dicha actualización. Sin embargo, la boquilla de aire proporciona bordes más limpios, por lo que es una mejora para todos.

Láser de estado sólido bombeado por diodos

Uno de sus productos más geniales es un láser DPSS (estado sólido bombeado por diodos). Utiliza solo 10 vatios, pero debido a que funciona en modo de impulso, proporciona una asombrosa potencia de corte de 60 kilovatios. Eso es suficiente para cortar láminas de metal delgadas (de hasta 0,5 mm), una hazaña que solo era posible con los costosos cortadores de plasma hasta hace muy poco. Es bastante salvaje que se pueda hacer una impresora 3D para cortar y grabar metal con una actualización simple y asequible.

Comunidad de láseres de resistencia

La comunidad de usuarios de Endurance Lasers es activa y amigable. Participan regularmente en concursos de grabado y comparten sus experiencias y consejos en la página de Facebook . Una comunidad sólida puede hacer que un buen producto sea excelente, especialmente con actualizaciones de terceros, por lo que es bueno ver a los usuarios interactuando entre sí.

La comunidad de impresión 3D no es ajena a las actualizaciones. Imprimir su primera actualización para su impresora es un rito de iniciación. El equipo de Endurance Lasers parece muy consciente de esto y ha elaborado un producto de calidad para una base de usuarios que estará encantada de usarlo. Planean lanzar un láser DPSS mucho más potente en el futuro y George está trabajando en algunas mejoras ópticas muy interesantes.

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La startup de tecnología con sede en Reno, Nevada, Haus.me, está buscando cambiar la cara de la vivienda sostenible con su nuevo proyecto de construcción. Las casas que ofrecen combinan capacidades autónomas y fuera de la red con un tiempo de construcción de unas pocas semanas. También agregan la capacidad de que la casa actúe de forma autónoma para satisfacer los deseos del cliente con un sistema Smart HomeOS.

Combinando la impresión 3D, la tecnología de hogares inteligentes conectados y los principios de construcción «dignos de SpaceX», Haus.me ofrece 3 modelos de hogares diferentes . Todas estas casas son de diferentes tamaños, incluida la casa estudio mOne fuera de la red con cocina y baño. Los otros modelos, mTwo y mFour, son menos sostenibles, pero aún tienen algunas opciones como energía solar y controles de IA.

Su casa mOne puede desconectarse completamente de la red con sus propias opciones de energía, agua y séptica. Esta solución fuera de la red aparentemente puede durar 10 veces más que la construcción tradicional y mantener un 99% de espacio libre de virus y bacterias, según la compañía. La tecnología de la start-up tiene el potencial de permitir nuevos niveles de independencia en términos de opciones de vivienda y ubicación, al tiempo que permite condiciones de vida más sostenibles y respetuosas con el medio ambiente. Aunque las casas no son perfectamente independientes, siguen siendo bastante eficientes para reducir los costos de energía y las emisiones de carbono.

Construcción rápida

Las casas de Haus.me ofrecen un modelo de negocio audaz, afirmando que pueden completar la construcción de toda la casa en solo semanas y entregarla al día siguiente. Los pagos por el mOne básico ascienden a € 1,163 por mes por la casa de 400 pies. La empresa también puede adaptar la versión básica con todas las opciones fuera de la red en caso de que el cliente las desee.

Fundada y lanzada hace tres años, Julia Gerbut y Max Gerbut lanzaron Haus.me. La empresa cuenta con instalaciones de fabricación de viviendas en Estados Unidos y Europa y procesa pedidos en todo el mundo. Fabrican fuera del sitio y transportan el marco y sus componentes al lugar para su instalación.

La construcción impresa en 3D ha sido una fuente importante de nuevos modelos para resolver problemas de vivienda. Haus.me no está solo en este frente, con otras empresas como S-Squared que también ofrecen viviendas baratas y asequibles. También ofrecen soluciones sostenibles y ecológicas y están igualmente motivados por la crisis de la vivienda. En este frente, son muchas las posibilidades que ofrece la impresión 3D en cuanto a materiales, comodidad en la construcción y rapidez. El interés en este sector de la tecnología parece estar creciendo día a día.

Imagen destacada cortesía de Haus.me