Esta increíble impresora 3D utiliza hologramas para imprimir en segundos toda una pieza

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Una start-up llamado Daqri ha desarrollado tecnología que puede imprimir objetos sólidos más rápido que cualquier impresora 3D tradicional.

Un láser de color verde brillante parpadea, brillando en un plato petri lleno de goo. De la nada, la forma de un clip de papel emerge – fantasmal al principio, luego sólida. Cinco segundos después el clip se extrae, se limpia y se prepara para su uso.

El principio básico aplicado es una técnica establecida de impresión tridimensional que utiliza láser para curar un monómero activado por luz en plástico sólido. Pero a diferencia de otros enfoques que exploran un láser back and forth para crear formas de capa en capa, este sistema lo hace todo a la vez utilizando un campo de luz tridimensional, es decir, un holograma.

El centro o corazón del dispositivo es un chip holográfico desarrollado por Daqri, una start-up que diseña y construye aparatos de realidad aumentada de laboratorios en San Francisco y en Milton Keynes, Reino Unido. La compañía fabrica gafas inteligentes similares a HoloLens de Microsoft y displays head-up para autos; Estos últimos se han instalado en más de 150.000 vehículos fabricados por Jaguar Land Rover.

La ventaja del dispositivo de Daqri, dice la compañía, es que puede crear hologramas sin necesidad de una óptica compleja. En una oblea de silicio, se utiliza una pequeña rejilla de cristales sintonizables para controlar la magnitud y el retardo de tiempo, o fase, de la luz reflejada que brilla en la superficie del chip desde un láser. El software ajusta los cristales para crear patrones de interferencia en la luz, lo que resulta en un campo de luz tridimensional.

En otros experimentos, el equipo ha utilizado el chip para crear objetos sólidos proyectando hologramas en contenedores de varios monómeros activados por luz. En la actualidad puede hacer objetos pequeños, como un clip de papel, en unos cinco segundos, un proceso que podría tomar una impresora 3D normal varios minutos.

Seamus Blackley, principal científico de Daqri, dice que debido a que la forma entera se crea de una sola vez, el producto resultante no sufre de debilidades introducidas por el “grano” que se forma cuando un objeto está impreso en 3D al escanear un láser. Las estructuras de apoyo que se requieren cuando se construyen los objetos capa a capa tampoco son necesarias, dice, y los objetos más grandes deben tomar la misma cantidad de tiempo para imprimir que los más pequeños.

Hay algunas limitaciones. El hardware actual sólo crea formas superficiales, por ejemplo, como un clip de papel. Pero la profundidad debe aumentar con el tamaño del chip holográfico que se utiliza, y la compañía está planeando ampliar el dispositivo en consecuencia.

Dávid Lakatos, jefe de producto de la empresa de impresión 3D Formlabs, dice que el calor también podría ser un problema. “La polimerización es un proceso exotérmico”, dice, refiriéndose al proceso por el cual el líquido activado por la luz cura en un sólido. “Imprimir algo más rápido significa que hay mucha energía de la reacción que se libera”. Eso podría hacer que partes de un objeto más grande se derritan.

Sin embargo, el chip de Daqri tiene otras aplicaciones interesantes, también. Mientras que la compañía ya construye dispositivos de realidad aumentada, planea usar su chip holográfico para crear pantallas con múltiples planos de información. En la actualidad, tiene un prototipo de cabeza de visualización que puede hacer una imagen en un parabrisas con una resolución equivalente a una pantalla de 720p HD, en tiempo real.

Pero crear pantallas que crean un contenido realmente tridimensional, en lugar de planar, es computacionalmente intensivo. “Si quieres crear una imagen de 1.000 por 1.000 píxeles, ese es un millón de puntos”, explica Daping Chu del Centro de Fotónica Avanzada y Electrónica de la Universidad de Cambridge. “Si quieres una imagen en 3-D con la misma resolución, es de un billón de puntos. En principio es el mismo problema. Pero en realidad … no tienes suficiente capacidad de hardware “.

Por ahora, Daqri ya está presionando contra los límites de la potencia de procesamiento disponible con sus dispositivos de dos planos. Pero a medida que aumenta el poder computacional, la compañía está optimista de que pronto se podrán visualizar imágenes en 3D en tiempo real.

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