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martes, 12 de enero de 2016

Ingenieros crean la primer estructura impresa en 3D con material extraterrestre. Vamos hacia la creación del humano bio-robótico.- Robótica, Biotecnología, impresoras 3 D y la Agenda Transhumanista en marcha, el hombre biónico en puerta.

Próxima creación en puerta del ser humano armado de pedacería bio-robótica, nanotecnología y hologramas virtuales...


- EL TRANSHUMANO -


Nunca he entendido bien a bién (me decía "que si" cuando comenzaron a utilizar esta tecnología pero nomás no y aunque lo medio expliquen bien o mal aquí no le agarro bien la onda...) que se podían imprimir hasta casas, órganos humanos artificiales etc. etc... hasta de "materiales extraterrestres". 

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Ingenieros crean la primera estructura impresa en 3D con material extraterrestre


El primer objeto en ser imprimido en 3D a partir de un material «alienígena» ha sido revelado en la exhibición de la Consumer Technology Association (CES) que tiene lugar esta semana en Las Vegas, EE.UU. La materia prima para crear el artefacto provino de metales hallados en un meteorito que fue recuperado en Argentina.

Lo impreso sería el prototipo de un componente para una sonda espacial ideada porPlanetary Resources, una empresa estadounidense cuyo objetivo es expandir la base de recursos naturales de la Tierra mediante el desarrollo y la implementación de las tecnologías para la minería de asteroides.

Eventualmente, y de acuerdo a los planes de los ingenieros en relación a una nueva ley de EE.UU. que permite la extracción de minerales en asteroides con fines comerciales, esta misma tecnología de impresión 3D «metálica» podrá ser utilizada en el espacio para construir futuras colonias en la Luna y en el planeta Marte a partir del material encontrado en sus respectivas superficies; o bien trasladar ciertos procesos industriales al espacio para contaminar menos la Tierra.


En este caso, la fuente del material de impresión fue un meteorito caído en Campo Del Cielo, compuesto principalmente de hierro, níquel y cobalto.


Campo del Cielo es la denominación de una extensa región del norte de la Argentina ubicada en el Chaco Austral, actualmente en el límite entre las provincias del Chaco y Santiago del Estero, en la cual hace aproximadamente 4.000 años impactó una lluvia de meteoritos metálicos resultantes de la explosión en la atmósfera de un asteroide de alrededor de 840.000 kg.
«Literalmente cortamos el fragmento de meteorito por la mitad y lo que hallamos fue un campo metálico muy denso», dijo Cathy Lewis, jefa de marketing de 3D Systems, compañía que ha lanzado recientemente lo que es la primera impresora 3D de metales, llamada ProX DMP 320.


«Tomamos la mitad superior y la pulverizamos. Entonces imprimimos un modelo 3D en la máquina utilizando el producto de este metal. El resultado es algo realmente fuera de este mundo», añadió Lewis.
La compañía ha calificado a la ProX DMP 320 como una máquina de bajo consumo que permite una máxima eficiencia en el flujo de trabajo de producción continua y la reducción del consumo de gas argón, que se usa para calentar los materiales y fundirlos para producir las piezas.


FUENTE






El futuro de la impresión 3D: órganos humanos

WAVEBREAKMEDIA LTD/WAVEBREAK MEDIA/THINKSTOCK

Desde su aparición, las impresoras 3D han sido de gran ayuda a la medicina creando desde prótesis funcionales hasta huesos a la medida, pero los científicos quieren ir por más. El nuevo desafío de las impresoras 3D van por crear órganos humanos que se puedan imprimir en máquinas especiales y, a través de los cuales se terminaría no sólo con las grandes listas de espera para los trasplantes, sino que también con la mayoría de los casos de rechazo.

La bioimpresión: el futuro de la medicina

Hace años se intenta cultivar tejidos humanos en laboratorios, especialmente utilizando células madre, pero en el caso de los órganos los resultados no han sido exitosos. 


La bioimpresión, promete mezclar el trabajo de laboratorio con impresoras muy especiales, capaces de tomar células cultivadas en laboratorio y, mediante un proceso especial, transformarlas en un tipo de órganos a la medida del paciente.

Si bien todavía no se ha logrado imprimir un corazón, riñón o hígado en 3D, si se logró crear una tráquea para trasplantarla a una niña, utilizando sus propiascélulas madre.
La medicina está cada vez más cerca de crear órganos: la empresa Organovo de California, Estados Unidos, ya logró imprimir capas de un hígado, lo que demuestra que lograr imprimir el órgano completo no está lejos.


Cómo funciona la impresión de órganos en 3D


La impresión de órganos humanos tienen varias etapas. Primero, los científicos toman muestras de tejidos o células madre del paciente, las que se cultivan en laboratorio esperando que se multipliquen.
A continuación, estas células se transforman en una especie de tinta biológica, que es la que se utiliza en la bioimpresión. Las impresoras, están programadas para crear diferentes órganos, todo a la medida de lo que requiere el paciente. Se imprime un modelo de estas células, ya diferenciadas para su uso, en tercera dimensión, para luego implantarlas en el cuerpo humano, esperando que se fundan con las células ya existentes, reemplazando al órgano que falla.
No se imprime un órgano tal como lo conocemos, sino que conjuntos celulares que son capaces de realizar los procesos que no están funcionando como deben por el fallo del órgano encargado.

Beneficios y ventajas de la bioimpresión


La bioimpresión, que en un principio será realmente costosa, supone grandes beneficios en el área de los trasplantes: no habrá que esperar que exista un órgano de un cadáver disponible terminando las largas listas. Tan sólo en Estados Unidos, 18 personas fallecen cada día esperando un órgano.
Además la intervención quirúrgica que hoy suponen los trasplantes es muy riesgosa y, al utilizar tejidos la complejidad de la operación disminuye notablemente. Finalmente, el rechazo de órganos trasplantados, un gran problema para los pacientes que deben consumir inmunodepresores de por vida, baja mucho, ya que se utilizan células de la misma persona.
Todavía falta que la bioimpresión se haga realidad, pero en pocos años es probable que la gente no muera esperando un trasplante, sino que reciba uno a la medida alargando su vida y las posibilidades de disfrutarla a pleno.



La ULL crea una impresora 3D con infrarrojos y nanopartículas


Reduce de 500.000 a 5.000 euros el coste de herramientas similares, que usan luz ultravioleta


La Universidad de La Laguna (ULL) ha desarrollado un sistema de impresión 3D que utiliza rayos láser de infrarrojos y nanopartículas de ciertos materiales que convierten la energía infrarroja en visible, que abarata el coste de herramientas similares, que usan ultravioleta, de los 500.000 a los 5.000 euros. La radiación infrarroja es mucho menos dañiña que la ultravioleta y podría utilizarse en empastes dentales, por ejemplo. Por Carlos Gómez Abajo.


Los grupos de investigación de Nanomateriales y Espectroscopía y de Nano y Microingeniería de Materiales de la Universidad de La Laguna (Tenerife), acaban de publicar un trabajo en el que se da cuenta, por primera vez, de un sistema de impresión 3D que utiliza rayos láser de infrarrojos y nanopartículas de ciertos materiales con una propiedad luminiscente especial denominada up-conversion (conversión de energía infrarroja a visible). 

El trabajo, informa la universidad en una nota de prensa, se ha publicado en la revista Journal of Materials Chemistry C, de la editorial Royal Society of Chemistry, y en él ha participado activamente el doctorando Pablo Acosta Mora, con la colaboración internacional del investigador de la Academia Rusa de las Ciencias Nicholas Khaidukov. 

El grupo de Nanomateriales y Espectroscopía lo dirige Jorge Méndez Ramos, y el de Nano y Microingeniería de Materiales, Juan Carlos Ruiz Morales. 

Hasta ahora, la tecnología de impresión 3D, basada en la utilización de un láser de ultravioleta y un líquido fotosensible a dicha radiación, presentaba resoluciones en el rango de los 25-50 micrómetros (se recuerda que el grosor del pelo humano es de alrededor de 80 micrómetros) y cualquier aumento de esta precisión pasaba por utilizar láseres de muy alta potencia con una técnica denominada fotopolimerización por 2 fotones, cuyos equipos se encuentran en el rango de los 500.000 euros. 

El sistema propuesto por la ULL utiliza un láser de infrarrojo, de bajo coste y poca potencia, y nanopartículas de materiales luminiscentes de up-conversion, convirtiendo la radiación de infrarrojos en ultravioleta-visible, de tal manera que un sistema 3D, basado en este principio, sólo emitirá radiación alrededor de la nanopartícula creando por tanto estructuras 3D en ese nivel de resolución. 

Dado que la síntesis de las nanopartículas se puede obtener de manera muy económica, justo con el bajo coste de los láseres utilizados, el sistema 3D propuesto no deberían superar los 5.000 euros, aseguran sus promotores.

Aplicaciones 

El hecho de utilizar radiación de infrarrojos favorece las posibles aplicaciones biomédicas. De hecho, la radiación infrarroja es mucho menos dañina a nivel celular y tiene mayor poder de penetración en los tejidos biológicos que la radiación ultravioleta por lo que es ideal para la estructuración 3D de biomateriales o para aplicaciones odontológicas, aseguran los investigadores de la ULL. 

El mayor poder de penetración de los rayos de infrarrojos permitiría endurecer, de una sola vez, los rellenos de los empastes y no en sucesivas etapas, como ocurre actualmente. 

Otras aplicaciones de estas resinas especiales incluirían la fabricación de tintas de seguridad, sistemas de señalización en condiciones adversas, recubrimiento de células solares para aprovechar parte del infrarrojo que incide sobre ellas o la fabricación de nanoestructuras específicas para la fotosíntesis artificial, en concreto en la obtención de hidrógeno del agua como combustible verde, concluyen los investigadores de la Universidad de La Laguna. 

Hace unos meses la Universidad Politécnica de Valencia presentó la spin-off Ikasia Technologies, que ha desarrollado un sistema de fabricación para la impresión 3D en frío, que utiliza materiales compuestos polímero-cerámicos de última tecnología. El sistema permitirá producir en serie de forma más rentable. 

Nanomateriales 

El grupo de Nanomateriales y Espectroscopía de la Universidad de La Laguna ha participado recientemente en una investigación europea sobre la fotosíntesis artificial, portada de Advanced Science

El trabajo recoge una visión global de la investigación de frontera que se está llevando a cabo sobre la mejora de la eficiencia de los procesos de fotosíntesis natural y artificial. El objetivo es obtener hidrógeno del agua como combustible verde, imitando el secreto de las plantas para almacenar la energía solar, que ha sido el motor energético del planeta durante miles de millones de años. 

En concreto, se presentan las aportaciones de la Universidad de Jena (Alemania) y la Universidad de La Laguna, sobre el aprovechamiento de la energía solar mediante materiales que contienen iones luminiscentes de elementos de tierras raras.


Referencia bibliográfica: 

J. Méndez Ramos, J. C. Ruiz-Morales, P. Acosta Mora y N. M. Khaidukov: Infrared-light induced curing of photosensitive resins through photon up-conversion for novel cost-effective luminiscent 3D-printing technology.Journal of Materials Chemistry C (2015). DOI: 10.1039/C5TC03315B.



Carlos Gómez Abajo
Carlos Gómez Abajo, redactor de Tendencias21, es máster en periodismo (El País-UAM), Experto en... Saber más del autor





Un algoritmo permitirá usar los smartphones para escanear en 3-D


Investigadores de EE.UU. simplifican el uso de patrones de luz en la captura de imágenes



Investigadores de la Universidad Brown (EE.UU.) han desarrollado un algoritmo que permite utilizar un escáner 3-D de luz estructurada, es decir, que emite patrones de luz para escanear un objeto, sin que la cámara y el emisor de luz estén sincronizados. De ese modo, los smartphones ya existentes podrán usarse para escanear objetos con alta calidad. Por Carlos Gómez Abajo.


Un algoritmo desarrollado por investigadores de la Universidad Brown (Rhode Island, EE.UU.) ayuda a convertir los smartphones y las cámaras digitales ya existentes en escáneres 3-D de luz estructurada. El avance podría ayudar a hacer la exploración en 3-D de alta calidad más barata y fácil de conseguir.

Aunque las impresoras 3-D se han vuelto relativamente baratas y disponibles, los escáneres 3D se han quedado muy por detrás. "Una de las cosas que mi laboratorio se ha centrado en conseguir es la captura de imágenes 3-D con componentes de coste relativamente bajo", explica Gabriel Taubin, profesor asociado de informática, en la nota de prensa de Brown.

"Los escáneres 3-D del mercado son o muy caros o no están en condiciones de obtener imágenes de alta resolución, por lo que no se pueden utilizar para aplicaciones en las que los detalles son importantes."

La mayoría de escáneres 3-D de alta calidad 3-D capturan imágenes utilizando una técnica conocida como luz estructurada. Un proyector proyecta una serie de patrones de luz en un objeto, mientras una cámara capta imágenes del mismo.

Las formas en que esos patrones se deforman sobre y alrededor de un objeto se pueden utilizar para hacer una imagen en 3-D del mismo. Pero para que la técnica funcione, el proyector de patrones y la cámara tienen que estar sincronizados con precisión, lo que requiere hardware especializado y caro.

El algoritmo de Taubin y sus estudiantes, sin embargo, permite que la técnica de luz estructurada se realice sin sincronización entre el proyector y la cámara, lo que significa que se puede utilizar una cámara comercial con un flash inalámbrico de luz estructurada.

La cámara sólo tiene que tener la capacidad de capturar imágenes sin comprimir en el modo de ráfaga (varias tomas sucesivas por segundo), la cual ya poseen muchas cámaras réflex digitales y teléfonos inteligentes.

Los investigadores presentaron un artículo que describe el algoritmo el mes pasado en la conferencia de gráficos por ordenador SigGraph Asia.
Problema
El problema al tratar de capturar imágenes en 3-D sin sincronización es que el proyector podría cambiar de un patrón a otro, mientras la imagen está en el proceso de exposición. Como resultado, las imágenes capturadas son mezclas de dos o más patrones.

Un segundo problema es que la mayoría de las cámaras digitales modernas utilizan un mecanismo de persiana. En lugar de capturar la imagen completa en una instantánea, las cámaras escanean el campo ya sea vertical u horizontalmente, y envían filas de píxeles de la imagen a la memoria de la cámara en varias tandas. Como resultado de ello, partes de la imagen son capturadas en momentos ligeramente diferentes, algo que también pueden conducir a la mezcla de patrones.

"Ese es el principal problema al que nos enfrentamos", dice Daniel Moreno (Argentina), estudiante de posgrado que dirigió el desarrollo del algoritmo. "No podemos usar una imagen con una mezcla de patrones. Así que con el algoritmo, podemos sintetizar imágenes -una para cada patrón proyectado - como si tuviéramos un sistema en el que el patrón y la captura de imágenes estuvieran sincronizados".

Después de que la cámara captura una ráfaga de imágenes, el algoritmo calibra la temporización de la secuencia de imágenes utilizando la información binaria integrada en el patrón proyectado. Luego pasa a través de las imágenes, píxel por píxel, para montar una nueva secuencia de imágenes que capta cada patrón en su totalidad.

Una vez que se ensamblan las imágenes completas de los patrones, se puede usar un algoritmo de reconstrucción estándar 3-D de luz estructurada para crear una sola imagen 3-D del objeto o espacio.

En su artículo, los investigadores demostraron que la técnica funciona igual de bien que los sistemas de luz estructurada sincronizados. Durante las pruebas, los investigadores utilizaron un proyector de luz estructurada bastante estándar, pero el equipo aspira a desarrollar un flash de luz estructurada que con el tiempo pueda ser utilizado como complemento a cualquier cámara, ahora que hay un algoritmo que puede montar correctamente las imágenes.

"Creemos que podría ser un paso importante para hacer más barato y accesible el escaneo 3-D preciso y exacto", dice Taubin. La investigación fue financiada por la Fundación Nacional de Ciencia estadounidense.

Smartphones

Empresas como Zeus han lanzado al mercado ecosistemas de impresión 3D que permiten emplear un smartphone como escáner.

El ecosistema de Zeus consta de un buscador de modelos 3D, con un repositorio online de medio millón de modelos, e incorpora un pequeño escáner que empleando la cámara de cualquier smartphone, es capaz de escanear un volumen similar a una lata de refresco.

Referencia bibliográfica:

Daniel Moreno, Fatih Calakli y Gabriel Taubin: Unsynchronized structured lightProceeding of SIGGRAPH Asia 2015. doi: 10.1145/2816795.2818062

FUENTE










Sería nunca agotar este tema ni terminaría de colocar videos, así que aquí lo dejo.
Estaré ausente una temporadita amigos.

¡Saludos!