Una impresora 3D es un dispositivo capaz de generar un objeto sólido tridimensional mediante (y ahí radica la principal diferencia con los sistemas de producción tradicionales) la adición de material. Los métodos de producción tradicionales son sustractivos, es decir, generan formas a partir de la eliminación de exceso de material. Las impresoras 3D se basan en modelos 3D para definir qué se va a imprimir. Un modelo no es si no la representación digital de lo que vamos a imprimir mediante algún software de modelado. Por dar un ejemplo de lo anterior, con una impresora 3D podríamos generar una cuchara, o cualquier otro objeto que podamos imaginar, usando tan solo la cantidad estrictamente necesaria de material, y para hacerlo deberemos tener la representación del objeto en un formato de modelo 3D reconocible para la impresora.

Los materiales que actualmente pueden utilizarse para ‘imprimir’ son variados y lo cierto es que influyen bastante en el coste de la impresora. Cualquier impresora de bajo coste suele funcionar con termoplásticos como el PLA o ABS. Pero nos encontramos impresoras capaces de trabajar con metal, fotopolímeros o resina líquida, aunque resultan prohibitivas para entornos no industriales.

¿Y qué usos puede tener una impresora 3D y en qué campos?. La lista es larga y es difícil describirlos todos: desde piezas de instrumental médico o incluso implantes, pasando por sus aplicaciones en la arquitectura, donde puede pensarse en imprimir objetos e incluso estructuras, aplicaciones aeroespaciales, educación, y por supuesto el uso doméstico y semi profesional que abre múltiples opciones y se presenta como el futuro de la tecnología.

La impresión 3D tiene muchos usos y entre los mas interesantes están:

Salvar vidas

En el terreno médico ya está bastante expandido el empleo de la impresión 3D para la fabricación de caderas humanas 100% personalizables para cada paciente. Pero son muchas más sus aplicaciones en este terreno, como el ámbito quirúrgico.

En ese sentido, la impresión 3D ha sustituido a los clásicos implantes y ya se han logrado sendos implantes de tráquea y de una columna vertebral completa. El trabajo de este último es obra del Tercer Hospital Universitario de Pekín, que tenía en sus manos un paciente muy especial: un niño de tan solo 12 años que tenía cáncer en la espina dorsal. Los médicos crearon para él una columna vertebral a medida, imitando la forma específica de la columna natural del niño, utilizando para la ocasión un filamento de titanio. Todo ello evitó la necesidad de utilizar tornillos u otros elementos ajenos, de modo que no será necesario realizar una segunda cirugía.

En marzo de 2014, otro grupo de médicos holandeses salvó la vida de una mujer sustituyendo la mayor parte de su cráneo por un implante de plástico impreso en 3D por la empresa australiana Anatomics. La mujer, de 22 años, había empezado sufriendo dolores de cabeza a causa de un engrosamiento del cráneo que rápidamente afectó a su visión y su coordinación motora, amenazando con degradar el resto de funciones cerebrales.

Ejército

La revista Army Technology explicó que las impresoras 3D se utilizarán, por ejemplo, para conseguir piezas de repuesto rápidamente, así como para personalizarlas según las necesidades particulares de los soldados y sus misiones sobre el terreno.

De hecho, ya se han utilizado para estas labores durante conflictos recientes. En Afganistán, el ejército de Estados Unidos utilizó el modelo Stratasys Fortus 3-D para crear rápidamente prototipos de nuevas piezas, reduciendo considerablemente, hasta apenas unos días, los tiempos de creación de estos elementos.

Fabricar ositos de peluche

Investigadores de Disney Research y del Human-Computer Interaction Institute de la Universidad Carnegie Mellon han creado un invento que combina las capacidades de una impresora 3D con las de una máquina de coser. Se trata de una nueva impresora 3D que puede trabajar con material de fibra (por ejemplo, lana) y construir objetos blandos, por ejemplo es capaz de hacer un osito de peluche en un par de horas.

En este sentido, como es obvio, esta máquina no solo permite fabricar osos de peluche, sino cualquier otro producto hecho con material de fibra. Por ejemplo, debido a que el material que se utiliza es muy maleable, se pueden formar o diseñar objetos como ropa o mantas.

Construir helados

Tres estudiantes del MIT lograron construir un helado en forma de estrella pulverizado con nitrógeno líquido para mantener su estado congelado. Para fabricar el aparato los alumnos han ingeniado una combinación de dispositivos que incluyen una máquina para hacer helados conectada a una versión modificada de una impresora en 3D Solidoodle que se ha tenido que introducir en una nevera para mantener el material a la temperatura adecuada.

Pero el método no era suficiente para sacar el helado sin que se derritiera así que aparte del sistema de refrigeración de la nevera los alumnos han pensado en un usar un gas que haga de escudo protector y preserve la temperatura del material al salir de la impresora. Para ello han conseguido construir un sistema que pulveriza nitrógeno líquido en el momento que la máquina expulsa el helado.

Fabricar vestidos

En el pasado 3D Print Show de Nueva York se organizó un desfile de moda impresa en 3D, algo que nos da una idea de la relevancia que está tomando este sector del mercado.

A su vez, empresas como Stratasys ha comunicado que la diseñadora e ingeniera sudafricana Michaella Janse van Vuuren ha creado una colección de ropa y complementos en color realizadas con una Objet500 Connex3. La diseñadora ha destacado la capacidad de utilizar materiales rígidos y flexibles en una misma pieza con esta nueva impresora, así como dotarlos de color, por lo que las prendas salen casi listas para llevar.

Fuente:

Extraido de: http://www.ticbeat.com

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La Fundación de la Innovación define Internet de las Cosas como un “nuevo concepto que completa la evolución de las comunicaciones y la informática, aplicándola a los objetos, que facilita una mejor interacción con ellos. Se refiere a una red de objetos cotidianos interconectados a través de Internet”.

El Internet de las cosas potencia objetos que antiguamente se conectaban mediante circuito cerrado, como comunicadores, cámaras, sensores, y demás, y les permite comunicarse globalmente mediante el uso de la red de redes.

Si tuviéramos que dar una definición del Internet de las cosas probablemente lo mejor sería decir que se trata de una red que interconecta objetos físicos valiéndose del Internet. Los mentados objetos se valen de sistemas embebidos, o lo que es lo mismo, hardware especializado que le permite no solo la conectividad al Internet, sino que además programa eventos específicos en función de las tareas que le sean dictadas remotamente.

Objetos conectados y Smart Cities, lo más «visible»

Los primeros pasos en el Internet de las Cosas nos deja dos campos principales de acción. En ambos el objetivo final es que para el usuario sea transparente que su entorno esté conectado y a la vez útil y aprovechable.

El ejemplo más cercano del IoT está en el propio hogar, donde electrodomésticos, servicios o pequeños gadgets como las bombillas ya están conectados a Internet. El otro gran ámbito de acción del IoT es el de las ciudades avanzadas o Smart Cities.

En ellas el Internet de las Cosas se aprovecha para medir ciertos parámetros externos (ya sea temperatura, energía, actividad, luz, humedad, errores, etc.), de forma automática y sin la interacción del ser humano. Y que esos datos viajen a un centro de procesamiento para que se tomen las decisiones adecuadas en tiempo real. Por ejemplo, son muchas las ciudades que están implementando redes de sensores en multitud de puntos como alarmas, semáforos, alcantarillas, vehículos, alumbrado… y hay mejoras interesantes que se espera conseguir, como la cuantificación de los peatones que pasan por un determinado cruce para optimizar automáticamente el tráfico en esa zona.

Pero, ¿cuáles son las tecnologías clave del Internet de las cosas? IoT dispone de una secuencia de capas, cada una encargada de una labor y que ha sido diseñada con mimo para cumplir su función. Desde la extracción de datos, su envío y recepción y posterior procesamiento para dar lugar a los resultados. Empecemos.

La nueva hornada de procesadores

Uno de los requisitos del Internet de las cosas es que los dispositivos – luego veremos su misión – deben ser pequeños, y sabíamos que los procesadores tenían que cambiar respecto de lo que conocíamos anteriormente. No nos valen los procesadores, digamos, ‘clásicos’ de ordenador, tiene que ser algo mucho más pequeño y de consumo menor. No importa que sean sencillos o poco potentes, lo que prima ante todo son esos dos puntos.

Los procesadores de smartphones y su evolución de los últimos años, con el formato SoC ya establecido, han ayudado mucho. Las soluciones de ARM cumplen con las expectativas: son pequeños y, aunque también poco potentes en comparación con otros chips del mercado, cubren con los requisitos planteados.

ARM tiene en el mercado un enorme catálogo de SoCs, en el que el producto más conocido son sus SoC de smartphone. Pero los Cortex-A no son los únicos y junto a ellos los Cortex-R y Cortex-M son ideales para dispositivos IoT. En ambos casos hablamos de procesadores RISC de 32 bits en los que, como siempre ocurre, ARM los diseña pero no los fabrica; son otras terceras compañías las que se encargan de esta fase.

Mientras que los Cortex-R se integran en dispositivos como discos duros o en industrias como la automoción, los Cortex-M son más conocidos debido a su utilidad en aparatos finales más cercanos al usuario. Por ejemplo termostatos, altavoces, hornos o cuantificadores personales se aprovechan de los actuales modelos. ARM se guarda un as en la manga: proporcionar múltiples gamas de productos para adaptarlas a los diferentes requisitos del mercado:

Tampoco podemos olvidar que ARM ha salido de compras recientemente poniendo el punto de mira puesto en el IoT, así que pronto nos enseñarán nuevos productos relacionados con este mercado.

Aunque ARM es una importante pieza del mercado del hardware para IoT, no es ni mucho menos la única compañía existente. Otra gigante de este sector ha entrado hace relativamente poco: Intel tiene a Quark, su SoC para IoT presentado en 2013 y que poco a poco ha ido haciéndose un hueco. Lo hemos visto en multitud de aplicaciones, con un concurso entre medias en el que se han ideado cosas como las camisetas con cámara, made in Spain.

Como veis, los proyectos de Intel son de lo más variopinto y van desde cubrir el mercado de las smartcities hasta el IoT más personal y comercial, enfocado a todo tipo de usuarios. Eso sí, sus productos son aún prototipos en fase de desarrollo que necesitan tiempo para continuar creciendo, de forma que tendremos que seguirles la pista muy de cerca para ver como evolucionan.

Además de estos dos gigantes de la industria, en los tiempos más reciente también estamos viendo cómo otros fabricantes como MediaTek (¿recuerdas las zapatillas con GPS?), Samsung o Qualcomm están haciendo sus primeros pinitos para conseguir su trozo de tarta del mercado. Eso sí, apenas acaban de empezar y aún tardaremos unos pocos meses o años en conocer sus productos.

Arduino, uno de los pilares del IoT actual (y una genialidad para los makers)

Junto a los fabricantes más clásicos también hemos vivido el nacimiento y posterior auge de un elemento de la tecnología que ahora es esencial para muchos, y que está íntimamente ligado con el Internet de las Cosas: Arduino, adorado por la comunidad y basado mayoritariamente en procesadores RISC de Atmel, permite que casi cualquier persona con unos conocimientos básicos de electrónica y programación pueda diseñar e implementar sus ideas.

En este sentido gracias a Arduino se están creando múltiples iniciativas para satisfacer las necesidades del IoT, tales como sensores para el hogar, circuitos con control y gestión de cámaras de videovigilancia o incluso termostatos de tipo Nest. Y su futuro puede ser todavía más relevante en el mercado del DIY del Internet de las Cosas por su acercamiento a Windows 10.

Los sensores, tan indispensables como invisibles

El procesador y la plataforma se encargan de ‘gestionar’ la información, pero ésta debe venir de otro tipo de dispositivos: los sensores. Es el elemento hardware que interactúa entre nuestra tecnología y el entorno, capturando los datos que nosotros deseemos.

Antaño la electrónica estaba muy limitada a un ámbito casi puramente profesional, pero la llegada de Arduino ha permitido que cualquiera pueda hacer sus primeros pinitos. En buena parte ha ayudado el bajo coste de los componentes y el enorme catálogo de accesorios que tenemos disponibles.

Mirando únicamente la categoría de sensores de la tienda oficial nos encontraremos con un montón de elementos, incluyendo desde los más sencillos botones, sensores de ultrasonidos, de luz o de distancia. Si abrimos el abanico a otras tiendas nos encontraremos con sensores táctiles, acelerómetros, de inclinación, potenciómetros, de humedad y temperatura, altitud, presión… casi cualquier cosa que imaginemos pueda medir ‘algo’, está en Arduino.

Si salimos del mundo Arduino, lo habitual es que muchas de las compañías detrás del IoT tengan la capacidad de diseñar y fabricar sus propios sensores, de forma que sus posibilidades son ilimitadas. A medida que se vayan estudiando nuevas necesidades en el mercado se irán creando los sensores para satisfacerlas convenientemente.

Comunicación de bajo consumo

Ya tenemos los datos almacenados en un pequeño ordenador, pero éste no es lo suficientemente potente como para poder procesarlos de forma rápida. ¿Qué hacer? Mover esa información a otro ordenador a través de algún canal de comunicación.

Y aquí hay dos vertientes. Muchos de los protocolos de comunicación tradicionales continúan vigentes en IoT y sus futuras mejoras serán clave. Hablamos por ejemplo de conexiones de red local vía Ethernet o de transmisión inalámbrica a través de conectividad móvil, según sean los requisitos en cada ubicación.

Por ejemplo, estas dos opciones son las contempladas por Vodafone e IBM en sus ciudades conectadas, donde las velocidades de conexión que permitirán los próximos protocolos, como el 5G, serán la base de la conectividad de largo alcance del IoT.

Pero también hay nuevos protocolos que han sido ideados pensando en el IoT y la comunicación de objetos entre ellos y a corta distancia. Un ejemplo es NFC o también Bluetooth 4.0, que tiene el apellido de LE ‘Low Energy’ precisamente porque está pensado para ser implementado en sistemas con baterías reducidas como por ejemplo pulseras cuantificadoras.

El aspecto energético ha sido durante muchos años un elemento de batalla en las comunicaciones precisamente por los altos consumos de estos componentes, y los diseñadores y fabricantes actualmente lo tienen en el punto de mira para continuar su mejora. Ese cuidado con el consumo irá asociado a los estándares de comunicación que nos irán llegando en el futuro, como LiFi, la transmisión de datos a través de la luz.

Nota:

Extraido de: http://www.xataka.com

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