Ciencia

Desde asientos a la medida hasta brazos de titanio, la impresión 3D está ayudando a los paralímpicos a ser cada vez más competitivos

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El 5 de septiembre de 2021 finalizaron los Juegos Paralímpicos de Tokyo. Relacionado al desempeño de los excelentes atletas que participan en este extraordinario suceso, un estimado colega nos comparte el presente artículo publicado el pasado 3 de septiembre de 2021 en The Conversation. El artículo fue escrito por James Novak y Andrew Novak y traducido por nosotros para este espacio. Veamos de qué se trata…

Los grandes eventos deportivos como los Juegos Paralímpicos son un caldo de cultivo para la innovación tecnológica. Los atletas, entrenadores, diseñadores, ingenieros y científicos deportivos buscan constantemente la próxima mejora que les dé la ventaja. Durante la última década, la impresión 3D se ha convertido en una herramienta para impulsar mejoras en deportes como el atletismo y el ciclismo, y los atletas paralímpicos la utilizan cada vez más.

Los Juegos Paralímpicos cuentan con atletas con una amplia gama de habilidades, que compiten en una gran variedad de categorías diferentes. Muchos competidores utilizan prótesis, sillas de ruedas u otros componentes especializados para rendir al máximo.

Una pregunta interesante es si la impresión 3D amplía o reduce la brecha entre los atletas con acceso a tecnologías especializadas y los que no lo tienen. Para decirlo de otra manera, ¿la amplia disponibilidad de impresoras 3D, que ahora se pueden encontrar en muchos hogares, escuelas, universidades y espacios de diseño, ayuda a nivelar el campo de juego?

 

Olvídese de la producción en masa

Los equipos de fabricación masiva, como guantes, zapatos y bicicletas, generalmente están diseñados para adaptarse a las formas corporales y estilos de juego típicos de las personas sanas. Como tal, puede que no sea adecuado para muchos deportistas paralímpicos. Pero los equipos únicos y personalizados son costosos y su producción requiere mucho tiempo. Esto puede limitar el acceso para algunos atletas, o requerir que ellos presenten sus propias soluciones "hágalo usted mismo", que pueden no ser tan avanzadas como el equipo producido profesionalmente.

La impresión 3D puede ofrecer equipos personalizados a un precio más asequible. Varios ex paralímpicos, como el triatleta británico Joe Townsend y la atleta de pista estadounidense Arielle Rausin, ahora utilizan la impresión 3D para crear guantes personalizados para ellos y sus compañeros atletas en silla de ruedas. Estos guantes se ajustan como si estuvieran moldeados sobre las manos del atleta y se pueden imprimir en diferentes materiales para diferentes condiciones. Por ejemplo, Townsend usa materiales rígidos para un rendimiento máximo en la competencia y guantes más suaves para entrenar, porque son cómodos y menos propensos a causar lesiones.

Los guantes impresos en 3D son económicos, se fabrican rápidamente y pueden reimprimirse siempre que se rompan. Debido a que el diseño es digital, al igual que una foto o un video, se puede modificar en función de los comentarios del atleta, o incluso enviarlo a la impresora 3D más cercana cuando se necesitan piezas con urgencia.

 

Más difícil, mejor, más rápido, más fuerte

 

Un atleta de élite podría estar preocupado acerca de si las piezas impresas en 3D serán lo suficientemente fuertes para soportar las demandas de rendimiento requeridas. Afortunadamente, los materiales para la impresión 3D han recorrido un largo camino, y muchas empresas de impresión 3D han desarrollado sus propias fórmulas para adaptarse a aplicaciones en diversas industrias, desde la médica hasta la aeroespacial.

En 2016, vimos la primera prótesis de pierna impresa en 3D utilizada en los Juegos Paralímpicos por la ciclista de pista alemana Denise Schindler. Hecho de policarbonato, era más liviano que su anterior prótesis de fibra de carbono, pero igual de fuerte y de mejor ajuste.

Con investigaciones que muestran que los ciclistas de velocidad pueden generar más de 1,000 Newtons de fuerza durante la aceleración (¡la misma fuerza que sentiría si una persona de 100 kilogramos se parara encima de usted!), Estas prótesis deben ser increíblemente fuertes y duraderas. A Schindler la ayudó a ganar una medalla de bronce en los juegos de Tokio.

Los materiales más avanzados que se imprimen en 3D para equipos paralímpicos incluyen fibra de carbono, y Townsend la utiliza para producir las bielas perfectas para su handbike. La impresión 3D permite colocar la fibra de carbono reforzada exactamente donde se necesita para mejorar la rigidez de una pieza, sin dejar de ser liviana. Esto da como resultado una pieza de mejor rendimiento que una de aluminio.

El titanio impreso en 3D también se está utilizando para brazos protésicos personalizados, como los que permiten a la atleta paralímpica de Nueva Zelanda Anna Grimaldi sujetar de forma segura pesos de 50 kg, de una manera que una prótesis estándar no podría lograr.

 

Diferentes tecnologías trabajando juntas

 

Para que la impresión 3D ofrezca los máximos resultados, debe utilizarse junto con otras tecnologías. Por ejemplo, el escaneo 3D es a menudo una parte importante del proceso de diseño, utilizando una colección de fotografías o escáneres 3D dedicados para digitalizar parte del cuerpo de un atleta.

Dicha tecnología se ha utilizado para escanear en 3D un molde de asiento para el campeón australiano de tenis en silla de ruedas Dylan Alcott, lo que permite a los ingenieros fabricar un asiento que le brinda la máxima comodidad, estabilidad y rendimiento.

El escaneo 3D también se utilizó para crear el agarre perfecto para el arquero australiano Taymon Kenton-Smith, quien nació con una mano izquierda parcial. Luego, el agarre se imprimió en 3D en materiales duros y blandos en el Instituto Australiano de Deporte, lo que proporciona un agarre de arco más confiable con capacidad de absorción de impactos.

Si la empuñadura se rompe, se puede reimprimir fácilmente uno idéntico, en lugar de confiar en que alguien fabrique a mano uno nuevo que podría tener ligeras variaciones y llevar mucho tiempo producirlo.

Todas estas tecnologías son cada vez más accesibles, lo que significa que más atletas que no pertenecen a la élite pueden experimentar con piezas únicas. Tanto los aficionados como los profesionales ya pueden comprar zapatillas para correr con suelas impresas en 3D y cuadros de bicicleta personalizados impresos en 3D. Para aquellos con acceso a su propia impresora 3D, las quillas de surf, los accesorios de ciclismo y más se pueden descargar de forma gratuita e imprimir por solo unos pocos dólares.

Sin embargo, no espere que su impresora 3D doméstica esté fabricando piezas de titanio en el corto plazo. Si bien la tecnología está nivelando el campo de juego hasta cierto punto, los atletas de élite todavía tienen acceso a materiales especializados y experiencia en ingeniería, lo que les da la ventaja tecnológica.

 

Fuente: https://theconversation.com/from-bespoke-seats-to-titanium-arms-3d-printing-is-helping-paralympians-gain-an-edge-166896

 

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