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Esta impresora 3D súper rápida funciona con hologramas
Un láser de color verde brillante se enciende, brillando en una placa de Petri llena de sustancia pegajosa. De la nada, surge la forma de un sujetapapeles, primero fantasmal, luego sólida. Cinco segundos después, el clip se extrae, se limpia y está listo para usar.
El principio básico aquí es una técnica de impresión 3D establecida que utiliza láseres para curar un monómero activado por luz en plástico sólido. Pero a diferencia de otros enfoques, que escanean un láser de un lado a otro para crear formas una capa a la vez, este sistema lo hace todo a la vez usando un campo de luz tridimensional, en otras palabras, un holograma. Podría hacer que la impresión en 3D sea mucho más rápida.
En el corazón del dispositivo que imprimió el clip hay un chip holográfico desarrollado por daqri , una empresa emergente que diseña y construye dispositivos de realidad aumentada en laboratorios en San Francisco y en Milton Keynes, Reino Unido. La empresa fabrica gafas inteligentes similares a las HoloLens de Microsoft y pantallas frontales para automóviles; estos últimos se han instalado en más de 150.000 vehículos fabricados por Jaguar Land Rover.
La ventaja del chip 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 retraso 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 da como resultado un campo de luz tridimensional.
En experimentos, el equipo ha utilizado el chip para crear objetos sólidos mediante la proyección de hologramas en contenedores de varios monómeros activados por la luz. Actualmente puede hacer objetos pequeños, como un clip, en unos cinco segundos, un proceso que podría llevar varios minutos a una impresora 3D normal.
Seamus Blackley, el científico principal de Daqri, dice que debido a que la forma completa se crea de una sola vez, el producto resultante no sufre las debilidades introducidas por el grano que se forma cuando un objeto se imprime en 3D al escanear un láser de un lado a otro. . Las estructuras de soporte que se requieren cuando se construyen objetos capa por capa también son innecesarias, dice, y los objetos más grandes deberían tardar aproximadamente la misma cantidad de tiempo en imprimirse que los más pequeños.
Hay algunas limitaciones. El hardware actual solo crea formas superficiales, por ejemplo, como el clip de papel en el video. Pero la profundidad debería aumentar con el tamaño del chip holográfico que se utiliza, y la empresa planea ampliar el dispositivo en consecuencia.
Dávid Lakatos, responsable 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 se cura en un sólido. Imprimir algo más rápido significa que hay mucha energía de la reacción que se libera. Eso podría causar que partes de un objeto más grande se derritan.
Sin embargo, el chip de Daqri también tiene otras aplicaciones interesantes. Si bien la empresa ya construye dispositivos de realidad aumentada, planea usar su chip holográfico para crear pantallas con múltiples planos de información. Actualmente, tiene un prototipo de pantalla frontal que puede mostrar una imagen en un parabrisas y otra muchos metros más adelante, con una resolución equivalente a una pantalla HD de 720p, en tiempo real.
Pero hacer pantallas que creen contenido verdaderamente tridimensional, en lugar de planar, es un proceso intensivo desde el punto de vista computacional. Si desea crear una imagen de 1000 por 1000 píxeles, eso es un millón de puntos, explica Daping Chu del Centro de Fotónica y Electrónica Avanzada en la Universidad de Cambridge. Si desea una imagen en 3D con la misma resolución, [eso es] mil millones de puntos. En principio es el mismo problema. Pero en realidad... no tienes suficiente capacidad de hardware.
Por ahora, Daqri ya está superando los límites de la potencia de procesamiento disponible con sus dispositivos de dos planos. Pero a medida que aumenta el poder de cómputo, la compañía es optimista de que pronto será posible mostrar imágenes en 3D en tiempo real.