Bremmer, Matthijs. 3D Printing with Bio-Based Materials: Designing a Toolkit to Guide Makers into Sustainable Material Development. 2020.

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Materiom es una iniciativa en línea que ha ido ampliando una base de datos de código abierto de recetas de materiales de base biológica durante los últimos dos años. Una nueva categoría de recursos que se puede encontrar en este sitio web es la de los materiales biobasados imprimibles en 3D. La primera iniciativa de material imprimible en 3D que apareció en la base de datos se desarrolló en la Universidad Técnica de Delft. Desde entonces, la iniciativa se desarrolló hasta convertirse en un compuesto de alginato de concha de mejillón. Era el momento de dar el siguiente paso: ¿Cómo se pueden desarrollar más materiales de este tipo? ¿Existen «verdades universales» en el desarrollo de estos materiales y cómo se puede guiar a los fabricantes/diseñadores en este proceso?

Para abordar este problema se realizó un análisis multinivel. Una revisión de la literatura sobre la impresión 3D con materiales de base biológica mostró que en diferentes campos de especialización, desde el campo de la medicina hasta el de la alimentación, se habían dado los primeros pasos en la impresión con materiales de base biológica. A continuación, se realizaron experimentos de impresión con una selección de materiales aglutinantes mencionados en estos trabajos. Con iota-Carrageenan y kappa-Carrageenan en combinación con diferentes tipos de cargas, como el almidón de arroz y la cáscara de cacao molida, se realizaron impresiones exitosas. Además, se obtuvieron interesantes resultados de impresión manual con quitosano y alginato. Sin embargo, lo más importante es que se encontró una gama indicativa de proporciones de materiales que podría ayudar a los futuros desarrolladores de materiales a ahorrar tiempo en su búsqueda. Por último, se formularon algunas directrices básicas para la configuración de la impresora en cuanto al tamaño de la boquilla, la velocidad del cabezal de impresión y la velocidad de extrusión, basándose en los resultados de los experimentos.

Estos resultados, junto con los conocimientos obtenidos del análisis de los makerspaces, los libros de cocina y el sitio web de Materiom, condujeron a una propuesta de diseño para una herramienta de desarrollo de materiales en línea. En la actualidad, el sitio web de Materiom ofrece formulas ya preparadas. Sin embargo, como se observó durante la fase de análisis, no todos los experimentos conducen a una receta completa. Además, según la experiencia de un desarrollador de materiales, las recetas completas no son siempre lo que se necesita. Las formulas pueden ser inflexibles y obstaculizar la experimentación y la innovación. Por ello, la herramienta de desarrollo de materiales da cabida a los datos en diferentes niveles. Esto significa que la comunidad puede compartir una mayor cantidad de datos y deja espacio para más experimentación e innovación. Esta idea se lleva a la práctica dividiendo los datos en tres partes diferentes: Información sobre el material, información sobre la compatibilidad del material y recetas completas. Junto con una receta formulada que ofrece un punto de partida para la experimentación y las directrices de configuración de la impresora, los desarrolladores de materiales disponen de una serie de herramientas que pueden utilizar según sus necesidades y gustos para el desarrollo de nuevos materiales. Y una vez realizados los experimentos, los datos pueden compartirse con la comunidad, incluso cuando los resultados no hayan sido satisfactorios, ahorrando así tiempo a sus sucesores.