El papel de la impresión 3D en la conservación de la vida silvestre

La mayoría de las personas están familiarizadas con la impresión 3D en el contexto de la fabricación o productos personalizados. Tampoco se percibe como universalmente beneficioso: el uso generalizado de plástico en la impresión 3D todavía contribuye al problema mundial de los desechos sólidos.

Al igual que con cualquier pieza de tecnología, la impresión 3D puede ser dañina o beneficiosa dependiendo de cómo se use. Una de las aplicaciones más nobles de la impresión 3D es en el campo de la conservación de la vida silvestre. ¿Cuál es exactamente el papel que juega la impresión 3D en este campo?

¿Qué hace que la impresión 3D sea beneficiosa para la conservación de la vida silvestre?

Las ventajas de la impresión 3D la han hecho muy valiosa en varias industrias comerciales y campos de estudio. En el campo de la conservación de la vida silvestre, la versatilidad de la impresión 3D claramente se destaca. Después de todo, la conservación de la vida silvestre no es solo una aplicación única. Una solución eficaz puede adaptarse a situaciones cambiantes.

Este es el beneficio de la tecnología de impresión 3D que ninguna otra tecnología puede ofrecer. La impresión 3D no solo brinda una libertad de diseño casi ilimitada, sino que también puede imprimir con una amplia gama de materiales. Dependiendo de la impresora 3D específica que se utilice, puede imprimir con termoplásticos económicos, plásticos de ingeniería, bioplásticos, metales o cerámica.

Hay dos problemas principales para los que se ha utilizado la impresión 3D: la caza furtiva de vida silvestre y la pérdida de hábitat. Estos problemas han existido durante décadas y aún continúan existiendo. La impresión 3D finalmente puede proporcionar soluciones creativas e innovadoras a estos problemas.

Estudios de casos de esfuerzos de conservación de vida silvestre utilizando impresión 3D

Reemplazo de corales dañados

Los arrecifes de coral proporcionan un hábitat para las especies acuáticas y son cruciales para su supervivencia y capacidad de reproducción. Sin embargo, el daño o la muerte de los arrecifes de coral se ha generalizado debido a los cambios en la temperatura del agua y la fuerte contaminación del océano.

En la isla de Bonaire en el Caribe, el oceanógrafo Fabien Cousteau ha iniciado el diseño y la impresión en 3D de corales artificiales. El diseño de estos corales se basa en el tamaño, la forma y la textura reales de los corales que se encuentran en el Caribe. En comparación con las técnicas tradicionales de restauración de corales, la impresión 3D de corales artificiales es mucho más rápida y requiere mucho menos trabajo.

Investigadores de la Universidad de Delaware han realizado un estudio más detallado sobre este tema. En este estudio, se analizó el comportamiento de una población de damiselas cuando se les presentan corales impresos en 3D utilizando los materiales 3D termoplásticos estándar. Curiosamente, los peces se adaptaron bastante bien a los corales impresos en 3D independientemente del material y actuaron de manera similar a como lo harían con los corales naturales.

El trabajo con corales impresos en 3D no se limita al uso exclusivo de termoplásticos. Un proyecto en el Reef Design Lab en Bahrein creó corales a partir de piedra caliza y arenisca. Esto imita más de cerca la composición de los corales reales. Los corales impresos en 3D se desplegaron en el Mar del Norte en los Países Bajos en 2017.

polinizadores artificiales

Las abejas son algunos de los organismos más importantes para mantener un ecosistema próspero. Alrededor del 75% de las plantas en el mundo se reproducen y propagan únicamente debido a la polinización a través de las abejas. Esto corresponde a alrededor del 90% de la nutrición mundial.

Con este hecho en mente, se vuelve más preocupante descubrir que la población de abejas ha disminuido de manera constante en las últimas dos décadas. Según las Estadísticas Nacionales de Agricultura de EE. UU., la población de abejas se redujo de 6 millones a 2,4 millones de colmenas entre 1947 y 2008. Esto se debió principalmente a la contaminación del polen de abeja por agentes químicos provenientes de la contaminación del aire, el agua y el suelo.

El australiano Michael Candy está intentando ayudar a resolver este problema mediante el uso de flores y panales impresos en 3D como polinizadores sintéticos. Se usó un dispositivo especial para recolectar polen real de una colmena. Esto luego se almacenó en estambres artificiales y se implantó en las flores impresas en 3D. Para que sean atractivas para las abejas, las flores impresas en 3D también deben simular la forma y los colores de sus contrapartes reales.

Prótesis impresas en 3D para animales

Las prótesis han sido durante mucho tiempo una aplicación profunda de la impresión 3D. En combinación con el escaneo y el modelado 3D, las prótesis pueden diseñarse específicamente para las necesidades del paciente para que encajen y funcionen perfectamente.

Ha habido varios casos de alto perfil de animales que recibieron prótesis impresas en 3D. Los ejemplos incluyen la mandíbula reconstruida de Akut-3, una tortuga marina que tuvo un accidente con la hélice de un barco. Con una pieza de mandíbula hecha de titanio y unas pocas horas de cirugía, la tortuga se recuperó por completo y ha sido liberada en su hábitat natural.

La impresión 3D también ha sido una excelente manera de crear prótesis para mascotas y otros animales a los que les faltan extremidades. Las prótesis de piernas no siempre tienen que ser “piernas”. En el caso del chihuahua TurboRoo, las patas delanteras del perro fueron reemplazadas por un juego de ruedas. Esto le permitió conservar una buena movilidad y le dio un par de piernas que se pueden reemplazar en cualquier momento.

Se creó una prótesis impresa en 3D más exclusiva para Grecia, un tucán de Costa Rica. Grecia sufrió de un pico roto después de un ataque de adolescentes rebeldes. A través del escaneo 3D y algo de escultura, un equipo de 3D Systems pudo reconstruir el pico perdido del ave utilizando material PA Nylon.

cuernos de rinoceronte artificiales

El mercado de cuernos de rinoceronte ha sido declarado ilegal durante mucho tiempo, pero continúa prosperando a pesar de los mejores esfuerzos de los gobiernos y grupos ambientalistas. Esta es la principal razón de la caza furtiva de rinocerontes, que a su vez pone en peligro la existencia de su especie. Irónicamente, los obstáculos legales para conseguir un cuerno de rinoceronte lo han convertido en uno de los materiales más caros del mundo.

En un intento por satisfacer las demandas del mercado de cuernos de rinoceronte, algunas nuevas empresas de biotecnología han explorado la idea de crear cuernos de rinoceronte falsos mediante impresión 3D. Estos cuernos portan materiales genéticos similares a los reales. La idea es inundar el mercado con estos cuernos falsos para reducir sus precios y desalentar la demanda.

Sin embargo, muchos grupos ambientalistas como Save the Rhino International (SRI) no están del todo de acuerdo con esta iniciativa. No creen que la venta de cuernos falsos reduzca la demanda del material, dado que ya existen en el mercado cuernos falsos desde hace décadas hechos de madera o cuernos de búfalo. La preocupación es que hacer que los cuernos falsos estén disponibles podría crear un mercado aún mayor para los cuernos de rinoceronte, una parte del cual seguramente provendrá de la caza furtiva.

piel impresa en 3D

A pesar de los llamamientos para poner fin a las pruebas en animales, esta es una práctica que se mantiene, aunque de forma muy regulada. En campos como los productos farmacéuticos y el cuidado de la piel, la experimentación con animales se considera una práctica demasiado valiosa como para abandonarla por completo.

La piel impresa en 3D se está considerando como una alternativa que puede eliminar por completo las pruebas con animales. Si se puede demostrar que la piel impresa en 3D funciona tan bien como la piel real, entonces se puede usar para probar medicamentos tópicos o productos para el cuidado de la piel. El precio de desarrollar esta tecnología y, de hecho, imprimir en 3D las muestras de piel con biomaterial probablemente sea el mayor obstáculo para que esta aplicación se vuelva más común.

Un traje de baño amigable con el océano

Esta es sin duda la entrada más extraña de esta lista. Un profesor de ingeniería eléctrica de la Universidad de California Riverside ha desarrollado un traje de baño llamado “Sponge Suit”. Como su nombre lo indica, el traje de baño está hecho de esponja y está diseñado para absorber químicos y derrames de petróleo en el océano mientras ayuda a la desalinización.

Para crear el traje de esponja, primero se debe construir un marco hecho de plástico flexible mediante impresión 3D. Luego se reemplaza con el inserto de esponja. La esponja está hecha de material de carbono altamente poroso y puede absorber 25 veces su propio peso.

A pesar de ser llamado esponja, el material en realidad repele el agua para maximizar la absorción de contaminantes. El inserto de esponja debe someterse a temperaturas superiores a 1000 C antes de que libere las toxinas. Cada inserto se puede reutilizar hasta 20 veces antes de que sea necesario desecharlo.

El traje de baño Sponge Suit ganó el primer premio en el evento “Reshape 15: Wearable Technology Competition”. Según el diseñador del traje de baño, el objetivo final es integrar la tecnología en otros tipos de trajes de baño. Con suficientes personas que usan trajes de baño con infusión de esponja, las personas pueden contribuir activamente a limpiar los mares y océanos simplemente nadando o practicando deportes acuáticos.

Para ir finalizando

En las manos adecuadas, el poder de la impresión 3D puede aprovecharse para causas nobles que cambiarán el mundo. Tal es la historia de cualquier pieza revolucionaria de tecnología que se haya desarrollado en el último siglo. Ya sabemos cómo la impresión 3D ha ayudado a la industria médica y cómo las impresoras 3D se han intensificado a lo grande durante la pandemia.

En este artículo, hemos destacado cómo se puede utilizar la impresión 3D en iniciativas de conservación de la vida silvestre. Por todos los desechos sólidos que las impresoras 3D tienden a generar, también se pueden usar para ayudar al medio ambiente. Como hemos visto con los ejemplos, todo lo que se necesita es un poco de creatividad y una intención genuina de ayudar a los animales.

Advertencia; Las impresoras 3D nunca deben dejarse desatendidas. Pueden representar un peligro de seguridad contra incendios.