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Impresión 3D vs COVID-19: las iniciativas más destacadas de la pandemia global

Publicado el diciembre 30, 2020 por Alicia M.

El año 2020 se recordará principalmente por la pandemia global que hemos vivido a causa del coronavirus. Por su parte, el sector de la impresión 3D supo adaptarse a la situación e incluso llegó a poner de su parte para combatir el impacto de la COVID-19. Desde grandes empresas industriales hasta pequeños usuarios de la comunidad maker, todos  han puesto su granito de arena para acabar con la crisis sanitaria de los últimos meses. En este contexto, la utilización de la tecnología 3D ha tenido grandes aplicaciones y, como el año está llegando a su fin, hemos querido hacer un repaso con las más importantes. A continuación veremos algunas de las innovaciones más destacadas de la industria, divididas en aplicaciones para el sector médico y soluciones para evitar el contagio en la sociedad.

Impresión 3D para hospitales y centros de salud

Salas de aislamiento hechas con hormigón

La primera aplicación de la impresión 3D en la lucha contra la COVID-19 se dio a finales de febrero cuando la empresa Winsun creó salas de aislamiento mediante la extrusión de hormigón. El objetivo de esta iniciativa era aislar a las personas que tuvieran síntomas o dieran positivo en coronavirus. A falta de espacio en los hospitales de China, la fabricación aditiva fue la alternativa más rápida para reducir la expansión del virus en el país. Con una superficie de 10 metros cuadrados y una altura de 2,8 metros, las salas de aislamiento fueron creadas en menos de 2 horas cada una. Para ello hicieron uso de un brazo robótico montado sobre rieles instalados alrededor del sitio de construcción que deposita capas sucesivas de hormigón para garantizar la estabilidad de la estructura.

Salas de aislamiento de hormigón en Xianning, China.

Válvulas de respiradores impresas en 3D

Cuando el coronavirus entró en Europa, uno de los países más afectados fue Italia. Muchos hospitales se vieron saturados y con falta de material sanitario para salvar a los pacientes más graves. La empresa italiana Isinnova se enteró que en el hospital de Chiari faltaban las válvulas del ventilador y se puso en marcha para solucionar este problema. La impresión 3D fue la solución más eficiente y fueron capaces de generar la cantidad necesaria de válvulas para los centros de salud que lo necesitaban. Más tarde, el fabricante Photocentric también se lanzó a la producción en masa de válvulas respiratorias para varios países. Gracias a sus máquinas de resina y la rapidez de fabricación, pudieron desarrollar con impresión 3D más de 40.000 válvulas a las semana.

impresión 3D covid-19

Modelos 3D de código abierto para diferentes válvulas respiratorias.

Hisopos para realizar tests de coronavirus

A principios de abril nos llegó la noticia de que algunas empresas habían utilizado la fabricación aditiva con el fin de crear hisopos. Los hisopos son una especie de bastoncillos que se utilizan como instrumento para recoger muestras de mucosa nasal. Una vez se realiza la PCR a un sujeto, el hisopo se analiza para detectar la presencia del virus. La repentina llegada de la pandemia a todo el mundo ha provocado la falta de hisopos para realizar estas pruebas. Así, las empresas Carbon y Formlabs usaron la impresión 3D de resina para este fin, llegando a crear 150,000 hisopos nasales al día. Esto ayudaría a detectar más rápidamente a los casos positivos e intentar frenar la expansión del virus.

Hisopos hechos con impresión 3D de resina.

Protectores faciales para el personal sanitario

Una de las aplicaciones más importantes de la impresión 3D en la lucha contra la COVID-19 fue el desarrollo de protectores faciales. Esta necesidad surge debido a la falta de equipos de protección individual (EPIs) para el personal sanitario que trabaja en hospitales y centros de salud. El fabricante de impresoras 3D caseras, Prusa, mostró su apoyo y diseñó un modelo 3D de código abierto para que todas las personas que tuvieran una impresora 3D, pudieran colaborar. Con esta iniciativa, tanto las empresas profesionales, como la comunidad maker, se pusieron manos a la obra para desarrollar un gran número de protectores faciales en el menor tiempo posible.

impresión 3D covid-19

Respiradores de emergencia

A mediados de marzo se creó en España el primer respirador impreso en 3D para hospitales. Este proyecto surgió de la colaboración del consorcio que reúne al Consorci de la Zona Franca (CZFB), HP, Leitat, SEAT, el Consorci Sanitari de Terrassa (CST) y El Hospital Taulí en Sabadell. ¿La meta? Usar la impresión 3D para apoyar a los hospitales y las unidades de cuidados intensivos mediante la creación de este respirador para pacientes graves de COVID-19. El prototipo se desarrolló rápidamente utilizando las máquinas 3D de los diversos socios del proyecto, cumpliendo todos los requisitos y funcionalidades necesarios. Fueron capaces de crear hasta 100 unidades al día y este modelo ya ha sido creado por otras empresas de la industria para ayudar a los hospitales de todo el mundo.

El primer respirador para hospitales.

Máscaras de buceo de Decathlon para hospitales

Al igual que las primeras válvulas que se crearon en Italia, la empresa Isinnova está detrás de esta iniciativa. La idea era utilizar las máscaras de buceo Easybreath de la marca Decathlon para transformarlas en respiradores de emergencia para pacientes con coronavirus. Pero, ¿qué tiene que ver en este caso la impresión 3D con la COVID-19? Para que la máscara funciones necesita una pieza específica que la conecte con los equipos médicos de los hospitales. El modelos 3D de esa pieza en concreto, denominada Válvula Charlotte fue diseñado en muy poco tiempo y se recurrió a la tecnología FDM para crear cientos de adaptadores. Toda la comunidad maker se unió a esta iniciativa, e incluso algunas personas donaron su máscara de buceo a los hospitales para modificarlas y convertirlas en respiradores.

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La pieza impresa en 3D es compatible con las máscaras de buceo.

Impresión 3D para evitar la expansión del virus

Un anillo de jabón personalizado

Lavarse las manos con regularidad es una medida crucial para combatir el coronavirus. Pero, ¿qué sucede cuando estás fuera de casa y no tienes acceso a un baño o jabón? Este anillo de jabón impreso en 3D resuelve el problema. Todo lo que se necesita para fabricarlo es una impresora 3D FDM para termoplásticos simples, aunque se recomienda plástico de cobre virucida y una pastilla de jabón. Dependiendo de la impresora 3D y el material utilizado, el anillo de jabón es una forma económica de ayudar a contener el virus. Además, impresiona por la facilidad de uso. Gracias a él podrás lavarte las manos con un poco de agua en cualquier lugar y en cualquier momento.

Fabricación aditiva de cobre en superficies

Las piezas de cobre son difíciles de crear con métodos convencionales, por lo que la fabricación aditiva es una alternativa más rápida y económica para. Quizá te preguntes qué tiene esto que ver con la pandemia. Pues se ha demostrado que el cobre puede erradicar bacterias, hongos y virus al contacto con las superficies. Con respecto a la COVID-19, las pruebas de laboratorio han demostrado que las superficies tratadas con cobre pueden eliminar el 96% del virus en dos horas. La empresa SPEE3D ha ampliado su impresora hasta el punto de poder recubrir piezas metálicas existentes con cobre. ¡Una gran iniciativa para evitar la expansión del coronavirus!

El dispositivo ASM mini purifica el aire

El AMS mini es un dispositivo impreso en 3D con nylon mediante tecnología HP Multi Jet Fusion. puede esterilizar el aire. El AMS mini integra un sistema cíclico, una especie de laberinto, mediante el cual se esteriliza el aire. Para ello, el aire dentro del dispositivo está expuesto a la suficiente luz ultravioleta, para que se pueda eliminar los virus y bacterias. Según el fabricante, alrededor del 95% de las bacterias y virus en el medio ambiente, incluidos los aerosoles COVID-19, deberían poder eliminarse. Dado que la forma del dispositivo es decisiva para su funcionalidad, la fabricación aditiva se utilizó para crear las estructuras complejas.

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El AMS mini es capa de esterilizar el aire.

El collar PULSE evitar tocarse la cara

Lo más importante durante la pandemia es no llevarse las manos a la cara si hemos tocado superficies públicas. A menudo esto sucede de forma inconsciente y, evitando esto es una forma de frenar la expansión del coronavirus. Por ello, varios investigadores de la NASA desarrollaron PULSE, un collar impreso en 3D que integra un motor vibratorio y un sensor de infrarrojos que vibra cuando acercamos las manos a la cara. Todo lo que se necesita para hacerlo es una impresora FDM, PLA y partes electrónicas específicas que se pueden encontrar en cualquier tienda de electrónica. PULSE es un modelo de código abierto que puedes descargar en cualquier momento.

Fibras que detectan fugas en mascarillas

Para frenar la propagación del coronavirus, las mascarillas son ahora la nueva normalidad, pero no todas son iguales. Algunas mascarillas tienen errores que afectan a su funcionalidad. Un equipo de investigación ha creado unas fibras sensoriales impresas en 3D que detectan fugas. Consisten en un núcleo de plata rodeado por una cubierta de polímero, similar a un cable eléctrico. Se aplican en la mascarilla y son capaces de sentir, oír y tocar todo, detectando defectos al recuperar el aliento y generar movimiento en las células. Debido a la simplicidad de funcionamiento y la fabricación fácil y económica, los sensores deben ser aptos para uso doméstico, de modo que todos puedan realizar estas pruebas.

Abridores de puertas sin contacto

Los picaportes de las puertas son una fuente de virus ya que son, posiblemente, lo más tocado por las personas a diario. Para reducir el potencial riesgo de infección, Materialise ha pensado en una forma de evitar tocar los picaportes. En solo 24 horas, desarrollaron, probaron y validaron un abridor de puertas hecho con fabricación aditiva. El abridor está unido al manillar y permite abrir la puerta con el brazo, sin necesidad de contacto. Los diferentes modelos de abrepuertas están disponibles para las tecnologías FDM, SLS y MJF, y pueden adaptarse a cada puesta. Materialise ha publicado los modelos 3D de forma gratuita en su sitio web con la esperanza de que muchas personas de todo el mundo los fabriquen y contengan así la propagación del coronavirus.

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Los abridores de puertas impresos en 3D evitan el contacto directo.

El filamento virucida de Nanovia

El fabricante de filamentos 3D Nanovia ha desarrollado una nueva gama de termoplásticos, NANOVIA XV. Estos materiales cumplen con la norma ISO 21702, a prueba de superficies antimicrobianas. Pasar la prueba significa que el filamento reduce o previene por completo la infectividad de los virus. Según el fabricante, la serie NANOVIA XV debería eliminar el 98,9% de los virus en dos horas y el 99,9% en las cuatro horas siguientes al contacto. Dado que el PLA sigue siendo uno de los termoplásticos más fáciles de imprimir, la empresa espera que su filamento se pueda utilizar para diseñar objetos cotidianos que entren en contacto con varias personas de forma rápida y sencilla, además de posible material para el sector médico.

Filamento virucida de Nanovia.

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