Se vislumbra un enorme impacto positivo de la Impresión 3D en la economía en general y, en particular, en sectores industriales, medicina y salud, cultural, defensa, construcción, alimentario o moda, entre otros. Las pocas barreras de entrada a este revolucionario sistema de producción ha creado las condiciones mínimas para que cualquiera pueda diseñar e imprimir lo que quiera, esto ofrece grandes oportunidades a los emprendedores y empresas pero, al mismo tiempo, pone en riesgo el status quo imperante desde la Revolución Industrial.
La fabricación tridimensional o por adición permite un prototipado rápido de una idea industrial, el uso eficiente de los recursos (menos procesos, menos ensamblajes, menos errores, menos materiales de descarte, y en impresoras 3D pequeñas menor consumo de energía), producción en pequeños lotes (permite la producción en lote de 1 producto o a niveles de consumo masivo), producción rápida (menos herramientas, reducción extrema de los ciclos de temporales), producción ágil (repuestos sobre demanda, no acumulación de stock, simplificación de la cadena de distribución), ingeniería inversa (creación y reconstrucción de modelos CAD 3D a partir de objetos físicos, piezas, molde o moldeo físico mediante escaneado). Por otra parte, permite crear estructuras mas ligeras, modulares y mucho mas complejas desde el punto de vista funcional. Reduce la necesidad de producción en fábricas alentando la producción remota y móvil y anima al uso de materia prima local (acortando el canal de aprovisionamiento).
En principio, todas son ventajas pero la verdad es que hay problemas a resolver. Lyndsey Gilpin de TechRepublic escribió un artículo sobre los riesgos de las impresoras 3D y estoy totalmente de acuerdo en muchos puntos, pero en otros no. Aquí utilizo como base los mismos problemas que anticipa Lyndsey pero haciendo un repaso más realista a algunos de sus argumentos.
10 problemas o peligros de las Impresoras 3D por resolver
Los problemas, inconvenientes y peligros que podrían generar las impresoras en 3D son los siguientes:
1. Alto consumo de energía: Según un estudio de la Universidad de Loughborough para fabricar un objeto del mismo peso y tamaño las impresoras 3D consumen entre 50 y 100 veces más energía eléctrica que los sistemas de moldeado por inyección. Por otra parte, un estudio llevado a cabo por el MIT en 2009, llega a la conclusión que las impresoras 3D pequeñas podrían consumir menos energía que las máquinas tradicionales para desarrollar un objeto similar, pero en el ámbito industrial no pueden competir.
2. Alto nivel contaminante: Los materiales más utilizados para la impresión 3D son el PLA y el ABS. Son plásticos estables adaptados a los extrusores. El PLA se vende como más ecológico porque entre sus componentes básicos hay plantas como el maíz. Según un estudio del Instituto de Tecnología de Illinois, cuando la impresora 3D trabaja con este material emite 20 mil millones de micro-partículas por minuto, que se depositan en los pulmones o el torrente sanguíneo y plantean riesgos para la salud, especialmente, para los enfermos de asma.
Los filamentos ABS son los más utilizados y son más contaminantes, por un lado, emiten hasta 200 mil millones de micro-partículas por minuto; y por otro, al llegar al punto de fusión el ABS desprende gases que en concentraciones altas pueden ser nocivos. Se pueden utilizar sin problemas en casa o en la oficina, pero para evitar las concentraciones altas no se recomienda tener varias impresoras funcionando en un espacio pequeño y sin ventilar.
3D printers shown to emit potentially harmful nanosized particles
Ultrafine particle emissions from desktop 3D printers
ABS y PLA: diferencias, ventajas y desventajas
3. Dependencia de materiales plásticos: Contrariamente a los grandes movimientos a favor de reducir los plásticos y utilizar materiales reciclables para mejorar la sostenibilidad de la industria, las impresoras 3D utilizan mayoritariamente plásticos como el PLA que es biodegradable y los filamentos ABS, que contaminan. El material que sobra de las impresiones va a parar a la basura. En menor medida se utilizan otros materiales como metales (aluminio, acero, titanio, oro, plata, etc) , productos alimentarios, cerámicas, madera y derivados, hormigón, etc.
4. Derechos de Propiedad Intelectual y Patentes: Son muchos los sectores industriales que temen la expansión desbordante de la distribución de objetos protegidos con patentes mediante impresión 3D legal (a través de licencias) o ilegal (en el mercado negro). La expansión con licencias favorecerá a los creadores y eliminará muchos actores de la cadena de valor y distribución; y parece que el mercado negro se cebará con las marcas. Habrá mucha tensión. Esto recuerda la situación de la industria de la música y el cine que se muestran agredidos por la “piratería digital” y las descargas de canciones y películas compartidas en internet.
Foto de Mueble fabricado con impresora 3D
5. Vacío legal relacionado con la impresión de armas: ‘The Liberator’, primera pistola hecha con impresora 3D, hizo reflexionar a los gobiernos sobre el peligro que podría implicar el descontrol sobre este tipo de objetos peligrosos para el orden público. Pero también habría que tener en cuenta que en internet hay planos y explicación para fabricar armas con elementos de bricolaje como caños de obra, tubos galvanizados, resortes, tuercas hexagonales y algunos tornillos. La diferencia es que las armas creadas mediante impresión 3D son mas fáciles de fabricar y muchas son invisibles a los detectores de metales y scanners de Rayos X.
6. Responsabilidad de los fabricantes: el tema de la responsabilidad industrial es un asunto relevante. Cuando se diseña y fabrica un producto los fabricantes deben cumplir con una compleja normativa de calidad tendente a proteger la salud, el medioambiente, la seguridad, etc. De esa obligación surge la responsabilidad por el menoscabo a los valores protegidos. Cuando un usuario particular (o maker space o labs) imprime en 3D un diseño realizado por otro particular surgen muchas dudas sobre quién o quienes deben responder por la responsabilidad civil derivada de daños a terceros provocados por la cosa fabricada.
Por ejemplo, si una persona se rompe el cuello mientras anda en bicicleta con un casco impreso en 3D, ¿quién se hace cargo? ¿el propietario de la impresora, el fabricante de la impresora o la persona u organización que fabricó el producto sin cumplir la normativa industrial, o la que utilizó finalmente el producto?.
7. Bioimpresión 3D y bioética: la bioimpresión es el proceso de crear o reconstruir tejidos humanos a través de las impresoras 3D, es un área muy controvertida de la innovación tecnológica porque permite producir prótesis o órganos humanos altamente personalizados. Casi todos los días leemos noticias sobre máquinas que imprimen cartílagos, músculos, células del hígado o tejido ocular vivos. El debate sobre las cuestiones morales, éticas y legales sobre biotecnología, particularmente en lo relacionado con la manipulación del ADN y la clonación humana ya lleva varios años, ahora se añade el tema de la impresión de partes del cuerpo. Por otra parte, el “Bioderecho” ya se pondrá a trabajar para regular esta materia.
8. Impresión 3D de Drogas: en un TED Talk el químico Lee Cronin investigador de la Universidad de Glasgow contaba que habían desarrollado un prototipo de impresora 3D capaz de integrar componentes químicos a nivel molecular. Decía que de la misma forma que Apple hizo con la distribución de música, él quería implementar un sistema de distribución de drogas de prescripción médica. El peligro que se enfrenta la comunidad es que este sistema sea utilizado por el narcotráfico para distribuir sustancias como cocaína, éxtasis, ketamina, LSD y otras drogas de diseño.
Can you 3D print drugs?
9. Riesgos de seguridad nacional. Lyndsey Gilpin describe un escenario alarmista en relación al impacto de la impresión 3D en la seguridad nacional de los países, basándose en las conclusiones de un estudio de National Defense University. La idea que sustentan, pero que no prueban con datos fehacientes, es que la impresión 3D a niveles masivos tendrá un efecto absolutamente desbastador sobre la economía, los negocios y particularmente, sobre la seguridad de las naciones. Esos riesgos tendrían que ser analizados lo mas pronto posible.
Documento usado para llegar a estas conclusiones:
Toward the Printed World: Additive Manufacturing and Implications for National Security. National Defense University
10. Seguridad de los objetos que toman contacto con comestibles: Los materiales en contacto con alimentos son materiales que o bien están pensados para que entren en contacto con los alimentos (envases, platos, vasos, tenedores, cuchillos, etc..) o potencialmente podrían hacerlo (cintas transportadoras en fábrica, filtros, membranas, etc.). Cuando estos materiales entran en contacto con los alimentos existe la posibilidad de que sustancias químicas traspasen al alimento desde el material de contacto, lo que podría tener consecuencias dañinas para la salud de los humanos. Además, estos materiales no pueden modificar la composición, sabor, color o aroma de la comida. Hay disposiciones legales muy claras sobre esta materia, por ejemplo, el Reglamento Europeo Nº10/2011 sobre materiales y objetos plásticos destinados a entrar en contacto con alimentos.
Sin embargo, se puede imprimir un tenedor o una cuchara en 3D, y si se utiliza plástico ABS (Acrilonitrilo Butadieno Estireno), este material no está libre de BPA (bisfenol-A), una sustancia prohibida en varios países. Normalmente, la industria lo reemplaza por PP (Polipropileno) o HDPE (Polietileno de Alta Densidad).
