Impresión 4D: tecnología al servicio de la salud
Aden Díaz Nocera tiene 26 años, es técnico en electrónica y estudia medicina. Hace seis años comenzó a tratar de conocer todos los secretos de los sistemas de impresión 3D y está inmerso ahora en la siguiente etapa, la 4D, seguro de que sus potencialidades aún ni se dimensionan y ofrecen un horizonte lleno de posibilidades.
Con el respaldo de la Provincia trabaja en el desarrollo de sistema de impresión 4D para la fabricación de dispositivos biomédicos. Del proyecto participan también un ingeniero biomédico especializado en materiales inteligentes para la puesta a punto del material y una licenciada en química, investigadora del Conicet en temas concernientes al cultivo celular, para evaluar la respuesta de las piezas en medios biológicos .
Hasta el momento llevan invertidos cerca de 500 mil pesos en desarrollo y materiales; y para la finalización del prototipo cuentan con el respaldo del Ministerio de Ciencia y Tecnología de la Provincia de Córdoba, a través del Fondo Tecnológico de Córdoba (Fontec 2017).
Decidido a tratar de facilitar la comprensión de las características del fruto de sus desvelos, Aden explica los rudimentos de la impresión 3D: “Es una tecnología de manufactura aditiva. Esto quiere decir que para fabricar físicamente un diseño 3D ‘virtual’ (en la computadora) se trabaja en una base sobre la cual se va depositando material fundido que se va solidificando a medida que se extruye”.
“Imaginemos que queremos fabricar un cubo. Primero depositamos material siguiendo una trayectoria que forme un cuadrado. El siguiente paso es crear un cuadrado arriba del anterior. Así, capa por capa, vamos generando el cubo que habíamos diseñado y dándole la tercera dimensión. Automatizando estos movimientos con motores y electrónica surge la impresión 3D”, añadió.
Y avanza hacia la impresión 4D: “Ahora ¿qué pasa si el material que usamos para fabricar la pieza por impresión 3D responde a estímulos como la temperatura del entorno, deformándose, pero pudiendo volver a su forma original? Recurriendo al ejemplo del cubo, supongamos que lo calentamos y las paredes empiezan a curvarse hasta formar una esfera, pero lo enfriamos y vuelve a su geometría cúbica. Estas modificaciones, que pueden depender de la temperatura, PH, el tiempo son las que le dan la llamada ‘cuarta dimensión’ a la pieza impresa”.
Es justamente esa propiedad la que tiene un potencial enorme en el campo biomédico porque se pueden crear piezas que cambian su estructura en función de distintos estados del organismo, o que se expandan una vez dentro del mismo, pero puedan ingresarse estando comprimidas.
“El proyecto que hemos propuesto es el desarrollo de un sistema que permita crear estas estructuras y realizar una prueba de concepto de la tecnología. Las aplicaciones variarán acorde los usuarios de la tecnología desarrollen dispositivos utilizándola como herramienta. Se apunta a la aplicación en la fabricación de dispositivos médicos implantables activos, que respondan a las condiciones del entorno”, precisa Aden Díaz Nocera.
Respecto al tiempo que insume el proyecto, la parte mecánica, electrónica y software demanda unos tres años y podría estar lista a fines de 2018 o principios de 2019. Luego de esa etapa, continúa una línea de investigación en nuevos materiales y aplicaciones.
Para tratar de entender en qué nivel se encuentra la investigación en Córdoba, Aden indica que “la tecnología de impresión 4D aún no se utiliza en la fabricación de productos médicos implantables, pero sí la impresión 3D de esos dispositivos, como en el caso de reconstrucciones óseas, imprimiendo en aleaciones de titanio. Según nuestras búsquedas, la etapa de diseño del implante y planificación de la cirugía sí se realiza en el país, pero la impresión 3D se terceriza en el exterior”.
