0:00:00.955,0:00:03.745
Me ilusiona estar aquí esta noche[br]compartiendo algo

0:00:03.745,0:00:06.954
en lo que estamos trabajando[br]desde hace dos años,

0:00:06.954,0:00:09.528
algo del campo de la fabricación[br]por adición,

0:00:09.528,0:00:12.154
también conocida como impresión 3D.

0:00:12.154,0:00:13.981
Vean este objeto.

0:00:13.981,0:00:17.767
Parece bastante sencillo,[br]pero es muy complejo a la vez.

0:00:18.347,0:00:21.856
Es un conjunto de estructuras[br]geodésicas concéntricas

0:00:21.856,0:00:24.877
con conexiones entre cada una.

0:00:24.877,0:00:29.979
En su contexto, no se puede fabricar[br]con técnicas tradicionales de manufactura.

0:00:31.309,0:00:35.209
Tiene una simetría tal[br]que no se puede moldear por inyección.

0:00:35.209,0:00:39.157
No se puede fabricar por fresado.

0:00:39.157,0:00:41.792
Es un trabajo para una impresora 3D,

0:00:41.792,0:00:46.296
pero la mayoría de las impresoras 3D[br]gastarían de 3 a 10 horas fabricándolo.

0:00:46.296,0:00:50.672
Nosotros vamos a arriesgarnos[br]a fabricarlo en el escenario esta noche

0:00:50.672,0:00:53.006
durante esta charla de diez minutos.

0:00:53.006,0:00:54.631
Deséennos suerte.

0:00:56.031,0:00:59.401
La impresión 3D es, en realidad,[br]un nombre inapropiado.

0:00:59.401,0:01:03.466
Es, en realidad, impresión en 2D[br]una sobre otra,

0:01:03.466,0:01:08.036
y se usan, de hecho,[br]tecnologías asociadas con la impresión 2D.

0:01:08.036,0:01:09.812
Piensen en la impresión de inyección,

0:01:09.812,0:01:13.605
donde se pone tinta en un hoja[br]para hacer letras,

0:01:13.605,0:01:18.348
y luego se hace lo mismo una y otra vez[br]para construir un objeto tridimensional.

0:01:18.348,0:01:22.566
En microelectrónica se usa algo[br]llamado litografía para hacer lo mismo,

0:01:22.566,0:01:24.753
para hacer transistores[br]y circuitos integrados

0:01:24.753,0:01:26.872
y construir una estructura varias veces.

0:01:26.872,0:01:30.088
Esas son todas tecnologías[br]de impresión en 2D.

0:01:30.088,0:01:33.533
Ahora bien, soy químico[br]y científico de materiales,

0:01:33.853,0:01:36.580
y mis co-inventores[br]son también científicos de materiales,

0:01:36.580,0:01:38.687
químico el uno, físico el otro,

0:01:38.687,0:01:42.147
y nos empezamos a interesar[br]en la impresión 3D.

0:01:42.147,0:01:43.859
Es bien sabido que, muchas veces,

0:01:43.859,0:01:49.402
la ideas nuevas son simples conexiones[br]entre personas de comunidades diferentes

0:01:49.402,0:01:51.063
con experiencias diferentes,

0:01:51.063,0:01:53.982
y ese es nuestro caso.

0:01:54.592,0:02:00.282
Fuimos inspirados por la escena[br]del T-1000 de "Terminator 2",

0:02:01.302,0:02:04.401
que nos llevó a preguntamos,[br]¿por qué una impresora 3D

0:02:04.401,0:02:09.057
no podría operar de esta forma,[br]haciendo que un objeto emergiera

0:02:09.057,0:02:14.483
de un charco, en esencia, en tiempo real[br]y, esencialmente, con cero desperdicio

0:02:15.323,0:02:17.456
para hacer un objeto grande?

0:02:17.456,0:02:19.185
Si, exactamente como en la película.

0:02:19.185,0:02:22.720
¿Podríamos, inspirados en Hollywood,

0:02:22.720,0:02:26.029
encontrar formas de hacer[br]que esto realmente funcionara?

0:02:26.029,0:02:28.750
Y ese fue nuestro reto.

0:02:28.750,0:02:30.191
Nuestro enfoque sería,

0:02:30.191,0:02:32.773
si pudiéramos hacer esto,[br]podríamos, en lo fundamental,

0:02:32.773,0:02:35.641
resolver los tres problemas[br]que no dejan que la impresión 3D

0:02:35.641,0:02:37.928
se convierta en un proceso de manufactura.

0:02:37.928,0:02:40.278
Uno: la impresión 3D dura una eternidad.

0:02:40.278,0:02:44.793
Hay hongos que crecen más rápido[br]que las partes impresas en 3D.

0:02:44.793,0:02:46.287
(Risas)

0:02:46.877,0:02:52.044
El proceso, capa por capa, produce [br]defectos en las propiedades mecánicas,

0:02:52.044,0:02:55.955
y si pudiéramos proceder de forma continua[br]podríamos eliminar estos defectos.

0:02:55.955,0:02:59.436
Y si pudiéramos proceder más rápido,[br]podríamos, de hecho,

0:02:59.436,0:03:05.075
empezar a usar materiales de autocurado[br]y tener propiedades sorprendentes.

0:03:05.815,0:03:09.702
Si pudiéramos sacar esto adelante,[br]imitar a Hollywood,

0:03:09.702,0:03:13.742
podríamos, de hecho,[br]encarar la manufactura 3D.

0:03:14.432,0:03:17.921
Nuestro enfoque es[br]usar conocimientos estándar

0:03:17.921,0:03:23.238
de la química de polímeros[br]para aprovechar la luz y el oxígeno

0:03:23.238,0:03:26.442
en la fabricación continua de partes.

0:03:27.072,0:03:30.040
La luz y el oxígeno funcionan[br]de manera diferente.

0:03:30.040,0:03:32.934
La luz puede tomar una resina[br]y convertirla en un sólido,

0:03:32.934,0:03:35.335
puede convertir un líquido en sólido.

0:03:35.335,0:03:38.620
El oxígeno inhibe ese proceso.

0:03:38.620,0:03:41.813
Así que la luz y el oxígeno[br]están en polos opuestos

0:03:41.813,0:03:44.404
desde el punto de vista químico,

0:03:44.404,0:03:48.007
y si pudiéramos controlar en el espacio[br]la luz y el oxígeno,

0:03:48.007,0:03:49.762
podríamos controlar este proceso.

0:03:49.762,0:03:52.897
Nos referimos a esto como[br]Interfaz de Producción Líquida Continua,

0:03:52.897,0:03:54.125
CLIP, su sigla en inglés.

0:03:54.125,0:03:56.238
Tiene tres componentes funcionales.

0:03:56.238,0:04:02.221
Uno, un tanque que contiene el charco[br]como el del T-1000.

0:04:02.221,0:04:04.473
En el fondo del tanque[br]hay una ventana especial,

0:04:04.473,0:04:06.296
volveré a eso luego.

0:04:06.296,0:04:09.727
Tiene además, una plataforma[br]que descenderá dentro del charco

0:04:09.727,0:04:12.390
y sacará el objeto del líquido.

0:04:12.390,0:04:16.291
El tercer componente es un sistema[br]de proyección de luz digital

0:04:16.291,0:04:21.978
que va debajo del tanque[br]que ilumina con luz ultravioleta.

0:04:22.208,0:04:25.409
La clave es que esta ventana [br]en el fondo del tanque,

0:04:25.409,0:04:27.808
es un compuesto,[br]es una ventana muy especial.

0:04:27.808,0:04:31.418
No solo es transparente a la luz,[br]sino que es permeable al oxígeno.

0:04:31.418,0:04:34.808
Tiene características de lente[br]de contacto.

0:04:35.648,0:04:37.778
Así que podemos ver[br]cómo funciona el proceso.

0:04:37.778,0:04:40.778
Empiecen notando que si se hace [br]descender una plataforma allí

0:04:40.778,0:04:45.108
en un proceso tradicional,[br]con una ventana impermeable al oxígeno,

0:04:45.108,0:04:48.107
se hace un patrón de dos dimensiones

0:04:48.107,0:04:51.635
que termina pegándose en la ventana,[br]en el caso de una ventana tradicional,

0:04:51.635,0:04:55.193
y para colocar la siguiente capa,[br]se tiene que separar aquello,

0:04:55.193,0:04:58.436
poner más resina,[br]reposicionar las cosas

0:04:58.436,0:05:01.195
y hacer este proceso una y otra vez.

0:05:01.195,0:05:04.295
Pero con nuestra ventana especial,[br]somos capaces de hacer que

0:05:04.295,0:05:08.407
el oxígeno que pasa por el fondo[br]mientras la luz actúa,

0:05:09.147,0:05:13.930
inhiba la reacción[br]y se forme una zona muerta.

0:05:14.240,0:05:18.226
Esta zona muerta tiene unas [br]decenas de micras de espesor,

0:05:18.696,0:05:21.769
dos o tres veces el diámetro[br]de un glóbulo rojo,

0:05:21.769,0:05:24.564
justo en la ventana de la interfaz[br]que se conserva líquida,

0:05:24.564,0:05:26.584
y hacemos que se levante este objeto,

0:05:26.584,0:05:28.880
y como lo mencionamos[br]en un artículo en Science,

0:05:28.880,0:05:32.609
cambiando el contenido de oxígeno,[br]cambiamos el grosor de la zona muerta.

0:05:32.939,0:05:36.045
Y así tenemos una serie de variables[br]que podemos controlar:

0:05:36.045,0:05:40.283
el contenido de oxígeno, la luz,[br]la intensidad de la luz, la dosis a curar,

0:05:40.283,0:05:42.384
la viscosidad, la geometría,

0:05:42.384,0:05:45.983
y usamos software muy sofisticado[br]para controlar este proceso.

0:05:46.323,0:05:48.966
El resultado es realmente asombroso.

0:05:49.126,0:05:53.441
Es de 25 a 100 veces más rápido[br]que las impresoras 3D tradicionales,

0:05:53.881,0:05:55.885
lo cual es revolucionario.

0:05:55.885,0:06:00.064
Además, en cuanto a nuestra capacidad[br]para suministrarle líquido a la interfaz,

0:06:00.434,0:06:03.581
podemos ir 1000 veces más rápido,[br]creo.

0:06:03.961,0:06:07.483
Y esto nos da la oportunidad[br]de generar una gran cantidad de calor,

0:06:08.193,0:06:12.085
y como ingeniero químico,[br]me emociona la transferencia de calor

0:06:12.085,0:06:15.980
y la idea de que un día podamos[br]tener impresoras 3D enfriadas con agua,

0:06:15.980,0:06:17.579
por lo que van muy rápido.

0:06:17.719,0:06:20.147
Además, como estamos haciendo[br]que las cosas crezcan,

0:06:20.147,0:06:24.162
eliminamos las capas[br]y las partes son monolíticas.

0:06:24.162,0:06:26.142
No se ve la estructura de la superficie.

0:06:26.142,0:06:29.134
Se tienen superficies [br]molecularmente lisas.

0:06:29.134,0:06:33.388
La mayoría de partes que se hacen[br]en una impresora 3D, se reconocen

0:06:33.388,0:06:35.227
porque tienen propiedades mecánicas

0:06:35.227,0:06:39.120
que dependen de la orientación[br]con que se imprimieron,

0:06:39.120,0:06:41.153
debido a la estructura como de capas.

0:06:41.153,0:06:43.447
Pero cuando sacamos objetos de esta forma,

0:06:43.447,0:06:47.139
las propiedades no varían[br]con la dirección de impresión.

0:06:47.139,0:06:49.879
Parecen partes moldeadas por inyección,

0:06:49.879,0:06:53.535
lo cual es muy diferente[br]de la fabricación en 3D tradicional.

0:06:54.295,0:06:58.806
Además, estamos en capacidad de añadirle[br]todo el libro de química de polímeros,

0:07:00.316,0:07:04.424
y estamos en capacidad de diseñar químicas[br]que le den nacimiento a las propiedades

0:07:04.424,0:07:06.851
que hemos querido tener[br]en objetos impresos a 3D.

0:07:06.851,0:07:09.059
(Aplausos)

0:07:09.179,0:07:10.148
Ahí está.

0:07:10.148,0:07:11.148
Es grandioso.

0:07:11.148,0:07:14.008
(Aplausos)

0:07:14.008,0:07:17.764
Siempre se corre el riesgo de que algo así[br]no funcione en el escenario, ¿verdad?

0:07:17.894,0:07:21.003
Podemos tener materiales[br]con propiedades mecánicas geniales.

0:07:21.003,0:07:24.332
Por primera vez, podemos tener elastómeros[br]altamente elásticos

0:07:24.332,0:07:25.749
o que realmente amortigüen.

0:07:25.749,0:07:29.222
Por ejemplo, para el control de vibración[br]o para zapatillas especiales.

0:07:29.222,0:07:32.797
Podemos hacer materiales[br]que tengan una fuerza increíble,

0:07:32.797,0:07:36.212
de una alta relación resistencia-peso,[br]materiales realmente fuertes,

0:07:36.212,0:07:38.387
elastómeros realmente grandiosos.

0:07:38.387,0:07:41.318
Lancémosle esto al auditorio.

0:07:41.318,0:07:44.152
Materiales con propiedades[br]extraordinarias.

0:07:44.152,0:07:48.483
La oportunidad que se crea ahora es,[br]si en verdad se hacen partes

0:07:48.483,0:07:51.337
que tengan propiedades de acabado final

0:07:51.337,0:07:53.726
y se hacen a velocidades innovadoras,

0:07:53.726,0:07:56.610
la de poder transformar la manufactura.

0:07:56.610,0:08:01.203
Lo que sucede hoy día en la manufactura,[br]es el así llamado hilo digital.

0:08:01.203,0:08:02.483
En la manufactura digital,

0:08:02.483,0:08:05.590
se va del diseño asistido por computador,[br]CAD, su sigla en inglés,

0:08:05.590,0:08:07.610
a un prototipo y de este a la manufactura.

0:08:07.610,0:08:10.721
Con frecuencia, el hilo digital [br]se rompe en el prototipo

0:08:10.721,0:08:12.750
porque no se puede pasar a la fabricación,

0:08:12.750,0:08:16.233
pues la mayoría de las partes[br]no tienen propiedades de acabado final.

0:08:16.233,0:08:19.613
Ahora podemos conectar el hilo digital[br]hasta el final,

0:08:19.613,0:08:22.940
del diseño al prototipo[br]y del prototipo a la fabricación,

0:08:22.940,0:08:26.118
y esa oportunidad realmente[br]nos abre a toda suerte de cosas,

0:08:26.118,0:08:28.779
desde carros más eficientes[br]en el consumo de combustible,

0:08:28.779,0:08:31.327
por las propiedades[br]de la estructura reticular

0:08:31.327,0:08:33.195
con una alta relación peso-resistencia,

0:08:33.195,0:08:37.394
a nuevas hojas de turbinas,[br]toda clase de cosas maravillosas.

0:08:37.394,0:08:42.295
Piensen que llegan a necesitar un 'stent'[br]en una situación de emergencia,

0:08:42.295,0:08:47.158
y que en lugar de sacar uno estándar[br]del estante, el doctor toma uno

0:08:48.678,0:08:53.928
que está diseñado para Uds.,[br]para su anatomía y sus arterias,

0:08:54.648,0:08:57.566
impreso en una situación de emergencia[br]en tiempo real

0:08:57.566,0:09:02.441
con la propiedad de que puede desaparecer[br]a los 18 meses: revolucionario en verdad.

0:09:02.441,0:09:05.689
O la odontología digital[br]y la elaboración de esas estructuras

0:09:05.689,0:09:08.606
incluso mientras Uds.[br]están en la silla del odontólogo.

0:09:08.846,0:09:11.323
Miren las estructuras[br]que mis alumnos están haciendo

0:09:11.323,0:09:13.227
en la Universidad de Carolina del Norte.

0:09:13.227,0:09:16.284
Son estructuras sorprendentes[br]a micro-escala.

0:09:16.284,0:09:19.786
Ya Uds. saben lo buenos que somos[br]en el campo de la nanofrabricación.

0:09:19.786,0:09:23.687
La ley de Moore ha llevado las cosas[br]al orden de las 10 micras y menos todavía.

0:09:23.687,0:09:25.208
Somos realmente buenos en eso,

0:09:25.208,0:09:29.000
pero es realmente duro[br]hacer cosas entre 10 y 1000 micras,

0:09:29.000,0:09:30.814
la mesoescala.

0:09:30.994,0:09:33.671
Y las técnicas sustractivas[br]de la industria del silicón

0:09:33.671,0:09:35.116
no pueden hacer esto bien.

0:09:35.116,0:09:36.893
No pueden grabar obleas así de bien.

0:09:36.893,0:09:38.813
Pero este proceso es tan suave,

0:09:38.813,0:09:43.109
que podemos sacar estos objetos del fondo[br]usando la fabricación aditiva

0:09:43.109,0:09:45.709
y hacer cosas sorprendentes[br]en cuestión de segundos,

0:09:45.709,0:09:48.147
abriendo camino[br]a nuevas tecnologías de sensores,

0:09:48.147,0:09:50.572
nuevas técnicas para la administración[br]de drogas,

0:09:50.572,0:09:52.746
nuevas aplicaciones[br]de laboratorio-en-un-chip,

0:09:52.746,0:09:55.250
cosas realmente revolucionarias.

0:09:55.250,0:09:59.521
La posibilidad de hacer una parte[br]con propiedades de acabado final

0:09:59.521,0:10:02.123
en tiempo real,

0:10:02.723,0:10:05.525
realmente facilita la fabricación en 3D,

0:10:05.525,0:10:08.788
y para nosotros esto es muy excitante[br]porque significa tener posesión

0:10:08.788,0:10:14.117
de la intersección entre hardware,[br]software y ciencia molecular,

0:10:15.657,0:10:18.372
y no puedo esperar a ver[br]lo que diseñadores e ingenieros

0:10:18.372,0:10:22.252
alrededor del mundo van a poder hacer[br]con esta grandiosa herramienta.

0:10:22.252,0:10:23.380
Gracias por escuchar.

0:10:23.380,0:10:28.758
(Aplausos)