1. Kodama Hideo, el inventor japonés que creó la tecnología base de la impresora 3D en 1980
La tecnología fundamental que sustenta a las impresoras 3D fue inventada por un japonés en una etapa muy temprana. En 1980, Kodama Hideo, investigador del Instituto de Investigación Industrial de Nagoya, obtuvo inspiración de un dispositivo para crear planchas de periódico que había visto en una exposición. A partir de esa idea, inventó el «método de estereolitografía» (SLA), que consiste en apilar poco a poco una resina que se endurece solo en los lugares donde se aplica luz, hasta formar un objeto tridimensional [1]. Este método de apilamiento se considera uno de los primeros ejemplos de su tipo.
Es importante aclarar que la idea general de crear formas tridimensionales con resinas endurecidas por luz ya había sido patentada en el extranjero antes de la invención de Kodama. Sin embargo, Kodama cometió un error crucial con su propia patente. Según su propia explicación, aunque presentó la solicitud de patente, no hizo el trámite posterior que se necesitaba, la «solicitud de examen». Al cambiar de trabajo y convertirse en agente de patentes, perdió el interés en su propia invención y, años después, se enteró por primera vez de que el plazo para ese trámite había vencido [1] [5].
2. Chuck Hull y la popularización de la impresora 3D en Estados Unidos
Cuatro años después de la invención de Kodama, en 1984, Chuck Hull, en Estados Unidos, solicitó una patente utilizando el mismo mecanismo de «estereolitografía» [2]. Hull cofundó la empresa 3D Systems en 1986 y, en 1987, lanzó al mercado la SLA-1, la primera impresora 3D comercial del mundo [2]. De esta manera, fue una empresa estadounidense la que popularizó la tecnología junto con el término «impresora 3D».
3. Cómo funciona la estereolitografía (SLA), el método que endurece resina con luz
El método de «estereolitografía» (SLA) funciona aplicando luz invisible (rayos ultravioleta) a una resina líquida. La resina se endurece únicamente en las zonas donde recibe la luz. El proceso se repite capa por capa: después de endurecer una capa, la plataforma baja ligeramente, y se aplica luz nuevamente sobre la siguiente capa. Al repetir esta operación, la forma tridimensional se construye poco a poco [3]. Una característica distintiva de este método es que permite crear superficies lisas y reproducir formas detalladas con precisión.
4. Cómo el método de fundido y apilamiento (FDM) cambió los precios de las impresoras 3D
Después del método de estereolitografía, Scott Crump, en Estados Unidos, inventó un método diferente llamado «modelado por deposición fundida» (FDM). Este sistema funde un hilo de plástico (filamento) con calor y lo extruye a través de una boquilla fina, apilándolo capa por capa [4]. Crump fundó la empresa Stratasys junto con su esposa y solicitó la patente de esta tecnología en 1989 [4].
Esta patente llegó a su fin alrededor de 2009, tras cumplir el periodo de 20 años desde su solicitud [4]. Se cree que este evento fue uno de los detonantes que permitieron a muchas empresas fabricar libremente impresoras con el método FDM, lo que provocó una caída en los precios. Este abaratamiento fue uno de los factores que facilitaron la expansión de las impresoras 3D a las escuelas y los hogares.
5. El bolígrafo 3D: una herramienta manual para dibujar objetos en el aire
La mayoría de las impresoras 3D son máquinas que superponen material sobre una plataforma y no están diseñadas para dibujar directamente en el aire. Sin embargo, existe una herramienta separada llamada «bolígrafo 3D». Funciona de manera similar al método FDM: funde plástico con calor y lo expulsa desde la punta del bolígrafo. Con esta herramienta, el usuario puede crear objetos tridimensionales dibujando líneas directamente en el aire.
6. Actividades sencillas para investigar más sobre las impresoras 3D
Si sientes curiosidad por aprender más sobre las impresoras 3D, puedes realizar algunas actividades sencillas. Puedes intentar crear un objeto tridimensional apilando capas finas de arcilla o de papel, imitando el proceso de apilamiento de abajo hacia arriba que utiliza una impresora 3D. También puedes investigar las ventajas y desventajas del método SLA y del método FDM, por ejemplo qué tan lisa queda la superficie, cuánto cuesta el material o qué tamaño de objeto se puede fabricar.
Para llevar un registro de tu curiosidad, anota una sola palabra que te llame la atención; esto servirá como punto de partida para futuras investigaciones. Por ejemplo, una frase como «Kodama Hideo inventó en 1980 un método para endurecer resina con luz» es suficiente para comenzar a explorar el tema.