Innovaciones que cambiarán paradigmas en la manufactura

La Sociedad de Ingenieros de Manufactura de Estados Unidos (SME, por su sigla en inglés) anunció recientemente el top 2013 de las “Innovaciones que Podrían Cambiar la Forma en la que Fabricamos”.

Las tecnologías nuevas y emergentes, seleccionadas por el Comité de Observación a la Innovación de la SME, han demostrado su implementación exitosa y están haciendo una diferencia en la manufactura de hoy en día. Los fabricantes pueden adoptar los materiales y procesos para reducir costos y desarrollar productos innovadores que mantendrán sólidos los procesos de manufactura, dijo la organización.

“Mientras que gran parte del mundo de la tecnología discute sobre el último teléfono, computador, etc., el Comité de Observación a la Innovación de la SME discute qué hace que la fabricación de esos nuevos dispositivos sea posible. No se detienen en lo que podríamos hacer hoy, sino que miran en las posibilidades del futuro”, dijo Lauralyn McDaniel, gerente del Comité.
La exhibición de estas tecnologías se realizará en el marco de la Conferencia Anual de la SME, que se llevará a cabo del 2 al 4 de junio de 2013, en Baltimore, MD, Estados Unidos.

Estas son las innovaciones más destacadas:

• Insecto robótico inspirado en técnicas de producción masiva
Insectos robóticos, útiles en diversos procesos de fabricación y ensamble de mecanismos, pueden ser producidos en grandes volúmenes gracias a la fabricación monolítica de estructuras bidimensionales. Los circuitos impresos MEMS (PC-MEMS) combinan materiales avanzados y figuras geométricas de fabricación convencional, con sistemas microelectromecánicos de construcción de una sola pieza (MEMS), debajo de la escala de los submilímetros. El mecanismo es similar al de los libros animados.

Con grandes ventajas en escalas de longitud de centímetros y milímetros, la técnica se aplica a una gran variedad de materiales, incluyendo compuestos de vidrio y plástico.

• Recubrimientos superhidrofóbicos que podrían salvar teléfonos móviles
Inspirados en las hojas de loto y el escarabajo stenocara, los recubrimientos superhidrofóbicos usan propiedades de dureza de superficie y químicas para ampliar su repelencia al agua. El recubrimiento puede aplicarse a cualquier superficie, a geometrías complejas y tiene una alta claridad óptica. .Ver foto Recubrimientos superhidrofóbicos.
• Nanotubos de carbono, para aplicaciones más fuertes, livianas y económicas
Los nanotubos de carbono (CNT, por su sigla en inglés) son 50 mil veces más delgados que un cabello humano, con propiedades únicas que incluyen alta conductividad térmica y eléctrica. Con un rango de dureza versus peso 117 veces mayor a la del acero, los CNT son los materiales más fuertes y sólidos descubiertos hasta ahora, según el Comité. En la actualidad, hay más de cien fabricantes de CNT y más de mil organizaciones dedicadas a su investigación y desarrollo. Ver foto Nanotubos.

Las aplicaciones en etapas de desarrollo incluyen músculos artificiales para robots, miembros prostáticos, procesos de limpieza para derramamiento de petróleo, aplicaciones electrónicas impresas y sensores que pueden detectar vapores químicos o bacterias en el agua.

• Espectómetro para detección de colores reales
 Un método litográfico holográfico de bajo costo, fabricado en un polímero con propiedades extraordinarias, puede reducir significativamente los costos y el tamaño del actual analizador multiespectro, desde 250 hasta 10 dólares la unidad. Ver foto Espectómetro.

Usado como filtro para la luz, este material podría formar las bases de dispositivos de imágenes multiespectrales, que identifican los “colores reales” de los objetos examinados. La detección precisa de los colores tiene aplicaciones en sistemas contra la adulteración y detección remota, para aplicaciones militares y de defensa. La estructura fotónica puede ser usada en recubrimientos de cámaras de teléfonos o para analizar los colores reales de los medicamentos.

• Soldadura que aumenta el uso de materiales livianos
Los electrodos de modo multianillo para unidades de resistencia de aluminio pueden ser utilizados para la soldadura de láminas de aluminio, extrusión, fundiciones o combinaciones, al tiempo que alcanzan altos niveles de calidad y eliminan la exposición de la superficie. Ver foto Soldadura.

Los anillos del electrodo inducen altos niveles de tintura localizados en las superficies exteriores del aluminio a ser soldado, dividiendo la capa de óxido del aluminio, permitiendo un contacto total entre el electrodo y el aluminio.

El futuro
Para conocer más información sobre las innovaciones que podrían cambiar la forma en la que fabricamos, la SME también destaca un listado de innovaciones, en su página web (www.sme.org). La elección de este año incluye tecnologías eólicas sin piezas movibles, técnicas de manufactura para aplicaciones solares, impresión 3D en nanoestructuras de silicio, automodelado robótico, cámaras ultrarrápidas, conductores a escala nano, sistemas de almacenamiento que usan vapor atómico gaseoso para almacenar información, superficies de silicio que aumentan la eficiencia y materiales matemáticos que doblan es espectro de luz.