La revolución de la impresión 3D

La impresión 3D va a cambiar el mundo. Al menos eso afirma Andrei Vazhnov, científico, emprendedor y entusiasta de toda la cancha. Andrei nació y creció en Siberia, estudió física en Novosibirsk y políticas públicas en Harvard, trabajó en Wall Street para Goldman Sachs, fue emprendedor y desarrollador de software en plena burbuja de internet. Es un apasionado de la interacción entre tecnología, economía y creatividad. Estudia mandarín, francés y portugués, con el objetivo de comunicarse con el 90% de la población mundial en su lengua materna. Su pasión por el castellano y la música latina lo trajo a Buenos Aires hace cuatro años. Hoy impulsa la empresa de impresoras 3D Trimaker y acaba de editar el libro Impresión 3D: Cómo va a cambiar el mundo.

¿Qué es la impresión 3D?

Un conjunto de tecnologías que permiten producir un objeto tridimensional a partir de un código digital: desde vasos hasta herramientas, edificios u órganos para trasplantes; incluidas otras impresoras 3D. En realidad, “impresión 3D” es un concepto marketinero que se usa desde hace siete años y da la idea de que el proceso fuera más sencillo de lo que es: no es algo tan fácil de usar como una impresora común. Estas tecnologías se usan en la industria aeroespacial y automotriz desde hace veinte años, pero antes se hablaba de manufactura aditiva o prototipado rápido. El mejor concepto es fabricación digital.
Nosotros en Trimaker usamos un proceso llamado estereolitografía, de adición, solidificación de capas de resina a través de una luz; se van “imprimiendo”, colocando una sobre otra, pequeñas capas de resina en el espacio a partir de un archivo tridimensional. Otras máquinas fusionan polvo de metales o de madera, o hacen extrusión. La fabricación por adición existe desde 1986, y algo muy parecido se había patentado en la década del 50, pero recién explotó con la expansión de internet, y la convergencia de tres factores: software, hardware y materiales.

¿Por qué?

Desde los años noventa hay un estándar de software para la impresión 3D, el formato .stl; se puede diseñar en tres dimensiones con programas como el AutoCad y exportar a .stl para producir un objeto. La estandarización abre la puerta al intercambio. Gracias a internet, millones de personas pueden intercambiar mañana el diseño que vos crees hoy. Por otra parte, la revolución del software libre condujo al hardware libre, y los costos bajaron tanto que abrieron muchos mercados. Cuando una impresora costaba 500 mil dólares era solo para usos aeroespaciales; a 5000 dólares la puede comprar un diseñador de joyería.

¿Cómo impacta en la economía?

El mundo físico se desmaterializa, se vuelve digital, y cambia totalmente su modalidad de producción, compras, logística. Si hace 50 años tenías que mandar una foto, era una cosa física, inflexible: si querías agrandarla o cambiarle el color, era un proceso con una persona, máquinas, químicos. La empresa de fotografía más grande del mundo, Kodak, se fundió el año pasado, y no es que tomemos menos fotos; tomamos más que nunca, y las modificamos como queremos, pero el valor económico pasa por otros lados.  Lo mismo podríamos decir sobre la música y los libros. Pensemos en la música a través del tiempo: hasta hace un siglo, si querías escuchar música necesitabas contratar a un músico, con un instrumento, que tocara en vivo en tu casa. Claramente era algo privativo para los más ricos. La era de la reproducción de música –a partir de la invención del fonógrafo– democratizó el acceso y cambió el negocio por completo. Ya no necesitabas pagarle a un músico cualquiera para que toque en tu casa: podías acceder al mejor músico, o la mejor orquesta, en formato grabado, y reproducirlo una y otra vez; eso sí, estandarizado, siempre igual. Hoy, con la digitalización, la circulación de la música cambia, y también el negocio, que vira: ahora el negocio está otra vez en la música en vivo, y en la venta de merchandising.
Lo radical es que con la impresión 3D los productos físicos se vuelven digitales, y esto tiene consecuencias incalculables. Una, por ejemplo, es que además de traducir al código digital objetos que ya existen, también podemos diseñar desde cero directamente en software. Así, el ciclo de diseño se acelera; es más rápido probar un elemento, y es más rápido también mejorarlo. Otra consecuencia es que vamos a poder producir elementos con las formas que imaginemos; nos independizamos de las formas rectas que hoy dominan todos los objetos, porque son las formas de las herramientas con las que los fabricamos. Además, desaparece el desperdicio de materiales: los retazos, los sobrantes. La impresión 3D es un sistema mucho más sustentable en ese sentido: sólo usa el material que necesita.
El hecho de poder presentar algo digitalmente es muy potente. Una de las grandes ventajas es que cuesta lo mismo hacer objetos iguales o distintos. Podés producir con facilidad piezas antes inconseguibles, como pequeñas partes de máquinas importadas, repuestos. Hay sitios web, como Thingiverse.com, donde se ofrecen gratis miles y miles de diseños abiertos y libres, que podemos modificar tan fácilmente como modificamos fotos con Instagram.
Por otra parte, pensemos en la logística: el mandar algo al otro lado del mundo se vuelve digital. Cambia por completo la función de barcos, trenes y camiones. La producción se comoditiza y modulariza. ¿Para qué pagar el costo de que un objeto llegue desde Australia si puedo bajarme el archivo del diseño australiano e imprimirlo aquí cerca?

¿Por qué compraríamos un diseño si podemos conseguirlo gratis en internet?

El impacto en los derechos intelectuales será enorme;  el futuro de la propiedad intelectual es un gran enigma. Lo que hace esta tecnología es llevar las cosas físicas al mismo terreno que hoy pelea la música, las películas o el software. Se puede argumentar que el valor está más distribuido en esta modalidad; en la música, por ejemplo, YouTube desarma el embudo que llevó el valor hacia los top 50. Es una gran discusión. Lo cierto es que cuando la escala de reproducción es infinita, los incentivos sociales para hacer aportes son tan fuertes que vamos a tener miles y miles de posibilidades. Es como el software libre: la posibilidad de influenciar a la comunidad mundial es tan atractiva que se trabaja gratis. Surgirán industrias totalmente distintas.

¿Cuáles?

Al tener millones de diseños abiertos a disposición, el negocio será la curación. El trabajo es saber lo que ya existe y cómo conectarlo; salir de lo que los filósofos llaman “la paradoja de la elección”, donde tener demasiadas opciones se vuelve contraproducente. Otro gran negocio estará en la personalización; para personalizar productos, la gente estará dispuesta a pagar. Nosotros ahora usamos zapatos talle 40, 41 o 42, son talles estándar, que no se adaptan exactamente a nuestros cuerpos, por un tema de producción masiva. Cuando modificar un prototipo sea algo tan sencillo como cambiar una foto por instagram, los talles no van a tener sentido. Pensá en la historia de la ropa: hace tres o cuatro siglos, solo los muy ricos tenían ropa para elegir, hecha a medida por sastres. Le revolución industrial trajo una democratización, al costo de la estandarización que trae la producción en masa. Ahora vuelve la personalización.

¿Creés que cada uno va a imprimirse los zapatos en su casa?

No. No creo que las impresoras vayan a ser domésticas; más bien imagino empresas especializadas en impresión, post-procesado, gestión de insumos, como hoy son los talleres gráficos. La impresión 3d no baja los costos de producción; la producción masiva siempre va a ser más barata. Un gran error es que siempre se pregunta cuándo la impresión 3D va a ser masiva. La revolución puede ir por muchos otros lados; la verificación de diseño aumenta exponencialmente la velocidad del proceso de innovación. Se vienen modelos híbridos: hago el molde por impresión 3d, y después voy a la impresión masiva. La impresión de producto final en 3D sirve cuando hace falta personalización, trabajo a medida, o cuando el mercado es muy chico: prótesis, maquetas, prototipos, implantes dentales.

¿Qué pasa con los insumos?

Es el gran negocio del futuro. Hay cinco grandes grupos de materiales, que incluyen resinas, metales, polímeros, madera, hasta comida… Hasta ahora se ha logrado universalidad de forma, pero no de material; según el material que querés trabajar, necesitás otra máquina. Aunque ya hay quien hace impresoras 3D multicabezales, que permiten usar distintos materiales, e incluso mezclarlos. Por ahora las materias primas se compran a los mismos que venden las máquinas, en general; venden las máquinas relativamente baratas, porque el negocio está en vender los insumos, como las impresoras de papel y los cartuchos de tinta. Se espera que en 2014, cuando venzan muchas de las patentes, entren los grandes jugadores al mercado. Con la comoditización de la producción, las grandes químicas van a ser protagonistas.

¿Comida???

Se imprimen alimentos, sí. La NASA tiene una impresora de comida que está experimentando; la idea es poder darles a los astronautas algo similar a la experiencia de la comida real. En realidad, lo que hace la máquina es procesar y modelar insumos:  grasas, azúcar, proteína, sal. Estos insumos se mezclan y se aplica calor, pero no se “crea” comida. Sin embargo, tiene aplicaciones muy interesantes: por ejemplo, la impresión de carne sintética. Es interesante porque la producción de carne es muy difícl de sostener. En el mundo hay 14 gigahectáreas de tierra sin agua; un tercio son montañas y esas cosas que no son usables. De lo que queda ya usamos la mitad; en la mitad no solamente los humanos tienen que vivir, también el ecosistema, los bosques, necesitan lugar.  De la mitad que usamos para producir alimentos, el 78% se dedica a la carne y el 22% a los vegetales. La intensidad energética de la producción de carne es mucho mayor: 35 calorías por producción de una caloría de carne, 3 para producir una de vegetales.  Y vamos a tener muchos más humanos. Así que no es mala idea producir proteínas de otro modo. Algo así hace ya Modern Meadow, la empresa de Peter Thiel, el cofundador de PayPal. La idea es clonar las célular de carne sin tener la vaca en el intermedio;  tomar un tejido y alimentar las células para hacerlas crecer, e “imprimirlas” después. De todas formas, hay que recordar que el problema del hambre no es de escasez de alimentos, sino de distribución.

¿Es cierto que pueden imprimirse órganos para transplantes?

Se está trabajando sobre eso, yendo desde lo más inerte –como el hueso– hasta lo más vivo –como el corazón–. La impresión 3D es una manera estandarizada de colocar materia; no importa si es un edificio, un riñón o una silla práctica, colocás piezas de materia en el espacio. Ya se ha logrado imprimir huesos –en realidad no hace falta, ya teníamos “huesos” de repuesto, como las prótesis de cadera. Después de las prótesis vino una vejiga, que en esencia es una bolsa. Aquí lo clave es el material que se imprime: el cultivo se hace con tus propias células, y biomaterial que provee soporte y nutrición para las células. Estamos yendo de algo que es inactivo a algo minimalmente activo, y después a algo más activo: se ha llegado a imprimir un riñón, pero todavía no se ha probado en un cuerpo humano. Veo una brecha del riñón al corazón.

¿Podemos imprimir máquinas? ¿Impresoras 3D, por ejemplo?

Sí. La impresora autorreproducible es la Reprap, un desarrollo open source. Todavía no se imprime lo electrónico, pero sí se imprimen baterías. En teoría podría imprimirse todo, imprimir es mover material en el espacio; pero hay temas de resolución y de complejidad del diseño. Lo importante es la modularización de la economía. Los chips se imprimen en Intel, pero no es una impresión estandarizada: es por matrices. Yo no necesito imprimir mi propio chip porque un chip es en sí mismo la computadora universal de Turing, con conseguirlo barato me alcanza. Veo mucho más cerca una revolución nanotecnológica, empujada por esta modularización.

 ¿Qué peso tienen los modelos colaborativos en este cambio?

Veo un impacto muy grande en todo lo que es trabajo abierto. Todo lo que se vuelve imprimible, es decir digitalizable y reproducible como archivo, llega a la modalidad open source, y ahí aparece el incentivo social. Los medios de producción se vuelven mucho más baratos; en el plazo de veinte años, podemos imaginar, casi gratis. El proyecto de hardware libre OpenSource Ecology quiere producir las 50 máquinas industriales más importantes para arrancar una civilización desde cero. Esto cambia toda la generación de valor, y las grandes empresas lo están viendo: General Electric empezó ya a trabajar con concursos de innovación abierta. El valor agregado hoy tiene un costo muy alto, que va a caer. Hoy en día en muchas industrias los insumos son importados, porque el valor agregado, el refinery, pasa en otros países: la distinción entre dumm matter y smart matter. Pero eso va a cambiar. Quizás en ese momento el poder pase al que tiene materias primas.
El siguiente paso es llegar a la materia totalmente reciclable, que pueda usarse y después fundirse rápidamente y volverse a usar en otra forma: el sueño de la modularidad perfecta del material. La impresión 3D crea un incentivo para ir moviéndose hacia ese mundo de desperdicio cero, ecológico, sustentable, donde toda materia puede reutilizarse. Y el siguiente paso es la impresión 4D: las cosas que se pueden construir a sí mismas.

¿Eso sería una economía post industrial?

Hay que ver a qué llamamos post industrial. En La gran esperanza del siglo XX, de 1956, Jean Fourastie habla de tres etapas de cada civilización: la primera es la extracción de recursos de la tierra. La segunda, inventamos las máquinas. La tercera, se automatizan las máquinas; la economía llega al sector de servicios. Si mi trabajo es cavar tierra, se puede reemplazar por una máquina, pero no se puede reemplazar a un doctor. Hoy en países avanzados, el 80% de la población no trabaja en manufactura sino en servicios. Lo postindustrial sería cuando el 100% está dedicado a los servicios.  Cualquier proceso que no exige nada de creatividad puede ser automatizado; postindustrial significa que cualquier trabajo va a tener algo creativo. Ya no existe la alienación de interactuar solo con la máquina. Estos cambios a veces asustan, pero nos olvidamos de que hace 500 años más del 90% de la gente se dedicaba a agricultura; hoy en los países avanzados es el 1,5%. Y, sin embargo, la semana de quince horas de trabajo que predijo Keynes hace casi cien años todavía está lejos; quizás más lejos que antes. Habrá que ver cómo estas tecnologías influyen en nuestras vidas. Estamos alcanzando el momento del future shock: se cambia tan rápido que perdés la capacidad de asombro.

La foto de apertura es de John Abella y fue tomada en la World Maker Faire ocurrida en Nueva York en 2012. La foto de la impresora 3D es de Creative Tools. Se reproducen bajo licencia Creative Commons (CC BY 2.0).

Una versión más reducida de esta entrevista fue publicada la edición 1918 de revista Noticias el 28 de septiembre de 2012.