En el que exploramos el matrimonio entre el arte clásico, la tragedia, el amor, la ciencia, la impresión 3D, la inspiración y, en última instancia, la naturaleza fugaz de la realidad. O algo así.
Arriba hay una estatua en el Louvre del dios griego Cupido que resucita a su amante dormida Psique con un beso. En el antiguo cuento de las Metamorfosis, Psique es separada de Cupido por los celos y un accidente, y eventualmente es atormentada por Venus, la madre de Cupido, con una serie de tareas imposibles (¿qué pasa con la tragedia de la avaricia y las tareas imposibles?) antes de finalmente reunirse con su amor. por el resto del tiempo.
El cuento puede leerse como una alegoría, un mito, una sátira o una obra de moralidad con moraleja, tal vez todo lo anterior. En nuestro caso, forma la base de una asombrosa historia de amor moderna que también se cruza con la impresión 3D a la escala más pequeña imaginable.
Ingrese nuestro primer jugador que queda en escena, el Sr. Jonty Hurwitz, un ingeniero de formación e innovador en varios campos del comercio electrónico, la computación en la nube y los servicios financieros. Ah, y resulta que también es un artista multimedia galardonado que conoció a su musa, el gran amor de su vida, más de 25 años antes de que se desarrollara esta historia. En homenaje a este amor quiso realizar las representaciones más pequeñas de la forma humana jamás intentadas, profundizando más allá del nivel de lo meramente microscópico y hasta la escala nanométrica y desde allí, fuera de la vista.
Recuerdas un nanómetro, ¿no? Seguro que sí, cuando hablamos antes sobre la escala interactiva del universo. Eso es una milmillonésima parte de un metro para ti y para mí, y es tan pequeño que está por debajo de la longitud de onda de la luz visible; no me importa qué tan buenos sean tus ojos, eso es invisible. Pero primero lo primero. Antes de que podamos empezar a construir a escala nanométrica, primero debemos saber qué estamos intentando hacer.
El Sr. Hurwitz tuvo como inspiración la estatua de Cupido y Psique y su propio amor (que permanecerá anónimo, puramente en aras del romance) modelando el papel de Psique. Después de una larga búsqueda, Hurwitz encontró un gran almacén en Sussex, Inglaterra, y dentro de ese espacio se instalaron literalmente cientos de cámaras Nikon de alta calidad en soportes. Quizás recuerdes que los primeros objetos impresos en 3D fueron creados por François Willème en 1859, y para hacerlos tenía un sujeto montado en un carrusel rodeado por 24 cámaras. Cada cámara tomaría una fotografía y, a partir de esa fotografía, se realizaría la representación adecuada en un lienzo utilizando un pantógrafo de transferencia. Uf.
Ahora, cientos de cámaras que disparaban con gigabytes de píxeles colectivos se utilizaron de la misma manera para crear un archivo de datos 3D gigante. Normalmente, un archivo 3D sería suficiente para cargarlo en una máquina CNC para la fabricación sustractiva tradicional o, alternativamente, usarse en una de varias máquinas de impresión 3D posibles para la fabricación aditiva. Hoy en día, existe una variedad cada vez mayor de tamaños, formas y tipos de impresoras 3D y de materiales con los que pueden trabajar, incluidos vidrio, plástico, metal, tejido humano e incluso alimentos comestibles.
La escala de fabricación potencial también ha aumentado, para incluir máquinas lo suficientemente grandes como para imprimir grandes paneles de construcción como los que hemos comentado anteriormente (enlace). Sin embargo, en el extremo pequeño de la escala, las impresoras 3D se han visto limitadas por algunos factores físicos, pero normalmente las capas pequeñas (a diferencia de las piezas terminadas reales) están en el rango de 30 micrones. El mecanizado convencional puede, bajo condiciones controladas, producir precisiones superficiales en la escala de 30 micrones o mejores, pero no piezas terminadas. Eso es bastante pequeño, pero no lo suficientemente pequeño. ¿Qué hacer?
Siguió otra búsqueda y encontró algunos científicos e investigadores interesados y francamente emocionados en el Instituto Weizmann de Ciencias en Israel y el Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT) en Alemania, quienes se sumergieron en las dificultades físicas involucradas una vez que se enteraron del proyecto. Quizás también fueran románticos de corazón. Hubo muchas ideas de ida y vuelta que involucraban una variedad de técnicas de vanguardia, simulaciones por computadora y mucho más, hasta que finalmente dieron con la solución, que dice así:
La impresión de prototipos utilizando luz ultravioleta para curar un polímero fotosensible no es nueva, ya sea en forma de estereolitografía (SLA) o encarnaciones más recientes como el sistema de impresión continua Carbon 3D (enlace). En esos casos, cuando el polímero es impactado por la luz ultravioleta, se solidificará y formará una capa en la superficie del baño líquido, pero el espesor y la resolución de esa capa aún son demasiado crudos. En la nueva técnica se utilizan longitudes de onda de luz más largas a altas intensidades. Dos haces de luz se enfocan estrechamente a través de lentes microscópicas, y cuando esos dos haces se superponen (y estamos hablando de una intersección del tamaño de un fotón), el polímero absorberá ambos fotones y se curará solo en ese punto exacto. Se trata de jugar con materia física tan pequeña que entran en juego efectos electromagnéticos cuánticos, con el resultado de que se pueden alcanzar resoluciones extremadamente pequeñas y finas. Por cierto, un píxel de un solo fotón utilizado para imprimir con luz se llama Voxel, en caso de que alguien lo pregunte.
Ahora que por fin el escenario está preparado podemos continuar con nuestra obra. Los investigadores de KIT enviaron a Jonty Hurwitz sus siete esculturas completas basadas en la historia de Cupido y Psique. Llegaron en una caja del tamaño de una lavadora. Esa caja, llena de papel de espuma y plástico de burbujas, produjo una caja más pequeña, y otra más pequeña dentro de ella, abajo y abajo como una muñeca matrioska rusa. Por fin descubrió un pequeño estuche que parecía un joyero. Dentro del estuche había un simple espejo cuadrado y plano, y nada más.
Con una sensación de perplejidad, desilusión o pura frustración, inclinó el espejo de un lado a otro, buscando… algo. Y entonces, un rayo oblicuo de luz del sol que brillaba a través de la ventana atrapó las motas de polvo danzantes que flotaban en el aire de su cocina. Siguió las motas hasta el espejo y pareció encontrar, tal vez, una línea de las más tenues manchas blancas en la superficie del cristal.
De ahí sacó una lupa barata y probó con 10X y luego con 20X. Nada. Invirtió en un bonito microscopio de laboratorio, con una resolución de hasta 300x. Nada definitivo. Sabía que debía esperar algo, ya que los investigadores del KIT le habían enviado algunas fotografías preliminares. Luego envió una de esas fotografías a un hombre que usa un microscopio electrónico de barrido para fotografiar células, bacterias y otros objetos pequeños. Este hombre (llamémoslo Sr. G.) dijo que las fotos eran las cosas más hermosas que había visto en su vida y rogó ser parte de la exploración más profunda, su tiempo y equipo completamente a disposición del Sr. Horowitz.
Entonces, se dirigió al laboratorio del Sr. G, donde, después de colocar la placa del espejo en el microscopio electrónico de barrido y someterla al vacío, se reveló lo siguiente.
Los hombres quedaron mudos de asombro y alegría. Estaban contemplando las figuras humanas más pequeñas jamás concebidas o intentadas, mucho más pequeñas que el ancho de un cabello.
Cada imagen revelaba algo así como un milagro, uno que Jonty Hurwitz estaba ansioso por compartir con el mundo. Pero el Sr. G quería ver mejor las esculturas y desde un ángulo diferente. Quitó el espejo y pidió a un colega que biselara cuidadosamente los bordes para poder girarlo a una nueva posición. El Sr. G lo volvió a colocar en la recámara y dejó escapar el más mínimo «ups».
Las imágenes habían desaparecido. No se pudieron encontrar por ningún lado. Hurwitz sacó el espejo y lo miró. Allí, en el centro del espejo, había una huella digital gigante del Sr. G. Las esculturas habían desaparecido. Habían vivido lo suficiente para ver la luz del día y ser admirados por su creador y, al igual que el mito en el que se basaban, desaparecieron con la misma belleza, tragedia, humor y emoción clásicas.
Enlace：Impresión 3D a la menor escala posible
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