Askotariko alorren arreta deitu duen eta geratzeko etorri den puntako teknologia

Zirujauaren lana errazten duten biomodeloak, museoetako pieza originalen kopia perfektuak, txirrindulariaren oinera zorrotz moldatzen diren oinetakoak, forma inposibleko bitxiak, pertsonalizatutako bonboiak. 3D inprimaketak eskaintzen dituen aukerak ugariak, anitzak eta interesgarriak dira eremu askoren begietara.

Etorkizuneko teknologia bezala ikus daiteke. Gutxi batzuek etxean inprimagailu txiki batetik neurrira piezatxoak egitearen magia bezala ikus daiteke. Baina ez, hiru dimentsioko (3D) inprimaketa, etorkizunekoa ez ezik, oraineko puntako teknologia da eta alor askotatik horri oso adi begira jarriak daude; biomedikuntza, zientzia, elikadura, arkitektura, eraikuntza, automozioa, moda, hezkuntza, industria aeroespaziala... Askotariko erabilerak eta abantailak ikusten zaizkio eta eskoletan 3D inprimaketan arituak eta adituak izango diren gazteen formakuntzan indar handia jartzen ari dira. Zalantzarik gabe, geratzeko etorri den eta gero eta ate zabalagoak aurreikusten zaizkion teknologia da.

Koldo Artola Domotek enpresako arduraduna da eta bete-betean ari da 3D inprimaketarekin lanean. «Berez informatikako programatzailea naiz. 2013an deskubritu nuen 3D teknologia eta nire jakin-mina izugarri piztu zuen. Sekulakoa iruditu zitzaidan». Artolak garbi ikusi zuen: «3D inprimaketak gizarte hobe bat eraikitzen lagun dezake». Eta bere ahalegina hortik bideratu du.

«3D inprimaketarako kit bat erosi eta nire gauzak egiten hasi nintzen. Baina konturatu nintzen formakuntza behar nuela eta ikasten hasi nintzen. Hasieratik garbi neukan gizarteari laguntzeko tresna bat dela. Lanbide Heziketaren programa baten bitartez, toki bat utzi zidaten nire proiektua garatu ahal izateko».

Egoitza desberdinetatik pasatu eta gero, Tolosaldeko Lanbide Heziketan daude orain. Elkarlanean aritzen dira. «Haiek tokia uzten digute eta elkarrekin proiektuak garatzen ditugu. Ikasleak gurekin aritzen dira praktiketan eta batzuetan lanean geratzen dira. Harreman estua dugu Lanbide Heziketarekin».

3D teknologia ez da berri-berria, 1983koa da lehen arrastoa. «Enpresa oso garrantzitsuek egin dute teknologia horren aldeko apustua. Sekulako inbertsioak egin dituzte, ehunka ingeniari kontratatu dituzte ikerketarako eta teknologia hori sortzeko ahalegin handia egin dute, denboran eta dirutan. Horregatik patenteen bidez babestuta egon da. Orain arte teknologia hori ez da denon eskura egon, puntako enpresek bakarrik eduki dute aukeran, patente horien bitartez. 2009. urtetik aurrera patente horiek iraungitzen hasi dira eta askatu egin dituzte. Horregatik, nolabait denon eskura dago orain teknologia hori», agertu du Artolak.

Punta-puntako enpresek hainbeste diru eta hainbeste denbora inbertitu izanak asko esaten du teknologia horren balioaz. «Egin duten inbertsioa sekulakoa izan bada ere, dagoeneko ondo amortizatuta daukate, sekulako etekina atera diote-eta», iritzi dio Artolak.

Pieza beraren milaka unitate behar izanez gero, ohiko ekoizpen sistema erabiltzea da egokiena, kostu merkeagoa duelako. Baina batzuetan pieza bakoitza desberdina da, eta hor asko igotzen da kostua. «Adibidez, osasun arloan protesi bat behar badut, zure hezurra eta nirea desberdinak dira. Kasu horretan prozesua garestitu egiten da, baina 3D inprimaketarekin asko errazten da, pertsonalizatutako piezak egiten espezializatutako teknologia delako».

Ekoizpena, neurri-neurrira

Norberaren neurriko ekoizpena; hezur bat, bitxi bat, prototipo industrial bat... hori da 3D inprimaketaren indargune nagusia. «3D inprimagailua mailu bat bezala da, tresna bat da. Funtzionatzeko fitxategi digital bat behar du eta hortik abiatuta ekoizten du pieza».

Domotekeko apalategietan garbi ikusten da teknologia horrek erabilera ugari dituela. Koldo Artolari gehien gustatzen zaiona eta urrats oso garrantzitsuak egiten ari den alorra osasungintza da. «Ni gaixoa izan naiz, pazientea, eta horregatik gustatzen zait hainbeste osasungintzan erabiltzen den 3D teknologia, pazientearen ongizatea hobetzen laguntzen duela ikusten dudalako; kirofanoan denbora gutxiago egon daiteke, infekzioak izateko arriskua murriztu, gastuak murriztu...».

Hiru dimentsioko inprimaketa aurrerapen handia izan da medikuntza pertsonalizatuan, horrekin osasuneko profesionalen lana neurri batean errazten duten biomodeloak gara daitezkeelako.

«Osasun arloak eta 3D inprimaketak sekulako sinergiak dituzte. Gorakada betean dagoen arloa da eta gero eta erietxe gehiagotan ari dira 3D inprimagailuekin lanean». Domotekek, gaur egun, Donostia Ospitalearekin, Gurutzetakoarekin, Txagorritxukoarekin, Madrilgo Gregorio Marañon ospitalearekin eta Santanderreko Valdecillarekin harremanak ditu, guztiak ari baitira teknologia horrekin lanean.

Baina, zer da biomodelo bat? «Zirujauak kirofanora sartu aurretik, gaixoaren eskaner bat edo TAC bat eskatzen du. Horietatik fitxategi digitala egiten da eta interesa duen partea zein den zehazten da; tumorea non dagoen, hezurra non dagoen okerra... hortik eredu digitala ateratzen da eta 3D inprimagailu batekin, pieza hori inprimatu egiten da. Zirujauak eredua –biomodeloa– eskuan daukanean prestatzen du bere lana, erabakitzen du ebakuntzaren planifikazioa. Eta pazienteari egingo dion ebakuntzaren pauso guzti-guztiak egiten dizkio biomodeloari; neurriak hartzen ditu, moztu egiten du, torlojuak sartzen dizkio... beharrezko ikusten duen guzti-guztia, prozesu guztia zehaztasunez eta profesionaltasunez egiten du biomodeloaren gainean».

Biomodeloarekin zehaztasunez prestatutako ebakuntza egiten du gero pazientearekin, «denbora gutxiago behar du, zehaztasun handiagoarekin egin dezake eta estrategia oso garbi izaten du. Bitan ikusi dut biomodeloa eskuan izan eta mediku batek hasieran zuen plana aldatzea edo moldatzea, biomodeloari begira irtenbide hobea ikusi duelako».

Zirujauak biomodeloekin lan egitera ohitzen omen dira, segurtasuna ematen dielako. «Gertatu izan zait ostiral arratsaldez zirujauak deitzea, asteartean urgentziazko ebakuntza bat duela eta biomodeloa behar duela esateko. Horrelakoetan asteburua lanean eman behar izan dut, behar duen biomodeloa lehenbailehen eskura izan zezan».

Alor batzuetako medikuek erabiltzen dituzte bereziki biomodeloak; aurpegi-masailetakoak, traumatologiakoak, barneko medikuek –tumoreak eta horrelakoak tratatzen dituztenek– eta pediatrek, nagusiki.

Teknologiaren gizatasuna

«Hau, adibidez, bederatzi urteko haur baten kasua da –hasi da azaltzen Artola buru baten biomodeloa eskuan–. Tumore bat dauka aortaren ondo-ondoan, oso toki arriskutsuan. Ebakuntza oso konplexua da kasu honetan eta biomodeloa oso lagungarria da».

Eta gauzak nola diren, duela hilabete batzuk Gurutzetako ospitalera joan zen Koldo Artola jardunaldi batzuetan parte hartzera eta oso pasarte berezia gertatu zitzaion. «Justu biomodelo hau eraman nuen azalpenak emateko. Emakume bat gerturatu eta zirujaua zela esan zidan. Biomodeloa eskuan hartu eta haur horri ebakuntza berak egin ziola esan zidan. Hunkitu egin nintzen. Duela bi urte izan zen ebakuntza eta mutikoa primeran dagoela esan zidan. Teknologiaren gizatasun hori da niri benetan interesatzen zaidana, nire lanaren motor nagusia».

Bide horretan egindako beste urrats bat UPV/EHUren Biomat taldeak eta Domotek enpresak elkarrekin egindako lana izan da. Horri esker, kolageno natibozko biomodelo pertsonalizatuak lortu ahal izan dira. Biomatek aurrerapenak lortu ditu 3D inprimaketa bidezko biomaterial prozesagarriak lortzeko xedean, eta Domotekek, bere aldetik, aurrerapausoak eman ditu 3D inprimagailuetarako datuak eskuratzeko eta prozesatzeko jomugan. Bada, hori horrela, ekoitzitako produktuak tresna edo protesi gisa erabil daitezke, biobateragarriak baitira.

Biomat taldeko ikertzailea den Pedro Guerrerok azaldu duenez, «pazienteari egindako irudi medikoak abiapuntu hartuta, zehaztapen handiko 3D modelo digitalak lor daitezke. Modelo digital horiek datu bihur daitezke, eta 3D inprimagailuek datuok prozesa ditzakete, pazientearen anatomiaren kopia zehatzak (biomodeloak) inprimatzeko. Biomodelook prozedura kirurgikoak egiaztatzeko aukera ematen diete medikuei eta, gainera, medikuen eta pazienteen arteko komunikazioa hobetzen laguntzen dute; izan ere, medikuek pazienteei biomodeloa erakuts diezaiekete hobeto uler dezaten zer ebakuntza egingo dieten. Gaur egun, inplante pertsonalizatuei esker, akatsa berreraiki daiteke pazientearen anatomia aldatu gabe; beraz, kirurgia efizienteagoa da eta, gainera, gutxiago irauten du eta gutxiago balio du».

Esan bezala, 3D inprimagailuekin plastikozko edo erretxinazko biomodeloak egin daitezke, baina materialok arriskuak izan ditzakete (infekzioak edo materiala bera errefusatzea). Horregatik, funtsezkoa da material berriak garatzea eta bide horretan ere urratsa egin dute.

Material berrien ikerkuntza

«Biomatek eta Domotekek egindako garapenarekin, I motako kolageno natibozko biomodeloak egin daitezke. Biobateragarria, biodegradagarria eta porotsua da material hori, zelula atxikipenerako egokia, eta ez du zitotoxikotasunik. Hortaz, baliteke kolageno natiboan oinarritutako materialekin ekoitzitako biomodelo horiek etorkizuneko protesiak izatea; izan ere, haien propietateei esker, kaltetutako ehuna aldi baterako ordeztu dezakete, hori birsortu arte. Inplanteen kasuan, biodegradagarritasuna oso garrantzitsua da, inplantea kentzeko beste kirurgia bat egin behar izatea saihesten baita», zehaztu du Guerrerok.

Alegia, 3D inprimaketa azala edo hezurra sortzeko moduan izango da berandu baino lehen. «Teknologia dagoeneko hor dago eta gai da ama zeluletatik abiatuta inprimatzeko. Eta osasungintza arloa ere ari da bere pausoak ematen. Goraka ari den alorra da».

Domotekeko arduraduna aurreikuspenak egitera ausartzen da. «Agian astakeria bat esango dut, baina nik uste dut 10-20 urtean hezurrak inprimatzeko moduan egon gaitezkeela eta, luzeago, 50-100 urtean akaso organoak inprimatzeko moduan». Alegia, aurreikuspen muturrekoenen arabera, datozen hamarkadetan gizakiarentzat ordezko piezak sortzeko moduan egon daiteke teknologia. «Hor beste eztabaida bat dago, etikoa eta legearena. Teknologia eta ikertzaileak prest egon arren, legea une honetan prozesua mantsotzen ari da».

Beste hamaika ate

Badira beste hamaika ate. Adibidez, hezurren bat hausten dugunean medikuek erabili ohi duten igeltsuaren ordezko erosoak, arinak eta neurrira egindakoak lor daitezke 3D inprimaketaren bidez. «Hau iritsiko da, seguru. Datozen urteetan igeltsua antzinako gauza bat bezala ikusiko dugu», iritzi dio Domotekeko arduradunak.

Protesien munduan ere aukera ugari zabaltzen dira teknologia horri esker. «Protesi hau, adibidez, AEBetako proiektu baten ondorioa da. Profesional talde bat elkartu eta protesi funtzional bat sortu zuten, kostu baxukoa. Eredua Interneten jarri dute eta 3D inprimagailu bat daukan edonork deskargatu dezake fitxategi digitala eta protesia sortu. 20 euro inguruko kostua dauka eta gerran dauden herrialdeetarako, pobretutako guneetarako, minen biktimentzako... pentsatua dago».

Baliabide gehiago daukaten herrialdeetan bestelako protesiak egiten dira, kalitate gehiagokoak eta norberari moldatuak. «Pianoa jotzeko moduko esku protesiak egin izan ditugu, igeri egokiago egin ahal izateko protesiak, aireplano gidari bati bolantea eusteko moduko protesia egin genion... denetarik egin daiteke».

Domotekeko apalategian mimoz gordeta daukate Madrilgo Sararen argazkia. «Hamaika urte dauzka eta eskuko hatzik gabe jaio zen. Bere gelako lagunek esku bat eskatu zuten Sararentzat telebistako saio batean. Guk inprimatu eta eman genion eskua. Eskua hartu eta gau horretan bertan tabletarekin jolasean aritu zen eta ura edateko basoa hartu ahal izan zuen. Sekulakoa izan zen. Bere aitak esan zidanez, guk inprimatutako plastikozko esku horrekin agian Sarak ez ditu gauza gehiago egingo, jaio zenetik ondo moldatu baita. Baina, lehen, eskua ezkutatu egiten zuen beti eta orain, bistan darama. Hori bere aitak nabarmendu zidana, protesiarekin pertsona osoa sentitzen dela Sara. Polita izan zen».

Askotariko erabilerak

Elikaduraren arloan ere erabil daiteke. Domoteken badituzte janaria inprimatzen duten gailuak. «Enpresaren logoaren forma duten bonboiak, norberaren bustoa txokolatez egina... aukera ugari eskaintzen ditu», azaldu du Artolak.

Hortzei loturiko osasun arloan ere dezente erabiltzen da. «Eskaner baten bitartez pazientearen ahoaren molde zehatza lortzen da eta beharrezko piezak horren gainean sortzen dira. Inplanteak edo kirurgia gidak zehatz egin daitezke eredu horien gainean, pazienteari denbora gutxiago kentzen zaio, sufrimendu gutxiago eragin eta dentistaren lana zehatzagoa da».

Museo batzuek ere erabiltzen dute teknologia hori. «Fosil baten edo artelan baten erreplika egiteko aukera ematen du, nahi den tamainan. Horrela, originala ondo gorde daiteke eta kopia hori erabili erakusteko, ikertzeko... ».

Bitxigintzarena da 3D inprimaketaren trenera igo den beste alorra, bitxigile askok egin baitute horren alde, bestela ekoizteko zailak diren forma bereziak eta ezohikoak lortzeko erraztasuna eskaintzen baitie. «Lehendabizi piezak erretxina berezi batean inprimatzen dira eta molde batean sartu. Urre edo zilar urtua botatzen da gainetik eta erretxina urtu egiten da. Hartara, urreak edo zilarrak hartzen du bere tokia moldean eta solidotzen denean, forma arraro, bitxi eta bakar hori duen pieza lortzen da. Tenperatura jakinean desegiten den material zehatza erabiltzen da», azaldu du Artolak.

3D inprimagailuan dultzaina bat egin du mondragon unibertsitateko ikasle batek

Xanti Nazabal Mondragon Unibertsitateko ikaslea da. Orona Ideon ikasi du Ekoteknologia gradua eta Master industriala ere bertan egin du. Tolosarra da eta dultzaina eta txistua jotzen ditu. Eta horrela okurritu zitzaion bere bi bideak uztartzea eta 3D teknologiarekin dultzaina bat egitea.

Izan ere, Orona Ideoko ikasgeletan oso presente dago 3D inprimaketa. Bertako irakasle den Aritz Esnaolaren hitzetan, «ikasleak teknologia horrekin trebatzen ari dira gerora enpresetan edo arlo desberdinetan trebatutako langileak izan ditzaten. Mondragon Unibertsitatea beti egon da enpresekin harreman estuan eta gure helburua da enpresen beharrei erantzutea, etorkizunean enpresetan lanean arituko diren ingeniariak ahalik eta hoberen prestatzea. Teknologia hau sortu denetik saiatu gara horretan espezializatzen. Azalpen praktikoak eta teorikoak ematen dizkiegu eta urtez urteko proiektuetan ia beti izaten da 3D inprimaketaz ekoitzitako prototiporen bat».

Eta horrelaxe gerturatu zitzaion Nazabal dultzaina bat inprimatu nahi zuela esanez. «Tolosan plastikozko dultzaina bat jotzen ikusi nuen behin bat eta ideia sortu zitzaidan. Dultzainak egiteko normalean Nafarroa aldean egurra erabiltzen dute –ezpela, ebanoa...–, Bizkai aldean metalikoak izaten dira, letoizkoak. Joxe Manuel Agirrek erretxinazko dultzainak ekoizten ditu. Moldeak dauzka berak eta bertara erretxin urtua botatzen du, solidotu dadin. Hemen, unibertsitatean, makinak egonda, okurritu zitzaidan neure dultzaina propioa egingo nuela», azaldu du Nazabalek. Hartara, bere dultzaina oinarri hartuta 3D eredua sortu, fitxategi digitala osatu eta lanean jarri zuen 3D inprimagailua.

«Makina, kalitatea, geruzen lodiera... horien arabera aldatzen da denbora eta kostua. Xantiren dultzaina 0,2 milimetroko geruzekin inprimatu genuen eta bospasei ordu behar izan zituen. Aldiz, 0,3 milimetroko geruzekin, hiru ordu eta erdi behar ditu inprimagailuak», azaldu du Esnaolak.

Izan ere, 3D inprimagailuetan plastiko oso xumeetatik hasi eta erretxina bereziak, karbonoa, zuntza, beirazko zuntza edo material oso gogorrak erabil daitezke, metal desberdinak tartean. «Aukera ugari ematen dituen teknologia da eta alor askotan ikerketa garrantzitsuak bideratzen ari dira», zehaztu du Esnaolak.

Dultzaina inprimatzen ari den laborategian bertan beste ikasle bat SPIUK enpresarentzat ikerketa bat egiten ari da. «Orozkoko enpresa horrek txirrindularitzako oinetakoak, jantziak eta kaskoak ekoizten ditu eta ikerketa proiektu batean ari gara elkarrekin lanean. Txirrindularitzarako oinetako pertsonalizatuak norberaren neurrira eta norberaren ezaugarri espezifikoak kontuan hartuta inprimatzeko gai izatea da helburua. Diseinu bioniko batzuk probatzen ari gara, material kantitatea aurreztu ahal izateko. Txirrindularitzan gramo bakoitza garrantzitsua da», azaldu du Aritz Esnaolak.

Bitartean inprimagailua Xanti Nazabalen dultzainarekin lanean ari da. «Aplikazio hau instrumentuaren beraren garapenerako erabil daiteke; zulo bat erantsi, giltza bat jarri, aldaketak egin, okertu... instrumentuarekin esperimentatzeko modu errazagoa, azkarragoa eta eraginkorragoa da. Azkenean, artisautza tradizionalarekin pieza bakoitza askoz garestiago ateratzen da. Finean, teknologia hau prototipoak sortzeko erabiltzen da, probak egiteko eta ekoizpenaren kalitatea hobetzeko. Gero, proba horietatik abiatuta, material hobeak erabilita eta artisautza tradizionalaren bidez instrumentu erreala egin daiteke. Ez da orain arteko artisautzaren ordezkoa, osagarria baizik», azaldu du Xanti Nazabalek.