Tecnologías de Fabricación Digital y Biomateriales

Resumen

Las primeras tres revoluciones industriales tenían la característica de que se desarrollaron en momentos de la historia donde se consideraba que los recursos naturales eran ilimitados y que la producción masiva no generaría consecuencias sobre medio  ambiente y las personas. Sin embargo, en los últimos años se ha demostrado el grave impacto que ha tenido la actividad humana sobre el medio ambiente. Es por esto se han estado sentado las bases para la cuarta revolución industrial, en donde se plantea un modelo productivo, social y económico que cambie de manera innovadora, eficiente y sustentable el actual sistema.
Los autores Jose Luis del Val (2016); klaus schwab (2016); Joao Saint-Aubyn (2016), entre otros, caracterizan la cuarta revolución industrial o industria 4.0 es un nuevo paradigma que pretende dar un salto cualitativo a través de la evolución y conexión de herramientas y recursos, en busca de conformar las llamadas 'Fábricas inteligentes'. Este modelo pretende dar competitividad a la industria a través de la producción personalizada y el diseño. Se busca vincular los sistemas digitales, físicos y biológicos para optimizar el bienestar humano y del medio ambiente. Pretende orientar la producción hacia una economía circular, donde el principal objetivos es satisfacer las necesidades de los usuarios, y generar un cambio de paradigma en la producción, reduciendo los desechos y utilizando energías renovables. Asimismo, esta revolución acompaña un nuevo modelo denominado economía circular, el cual se interrelaciona con la sostenibilidad, cuyo objetivo principal es mantener en circulación durante el mayor tiempo posible los productos, materiales y recursos, reduciendo la producción de residuos. Se trata de implementar un sistema circular, no lineal, basado en el principio de cerrar el ciclo de vida de los productos. Dentro de esta revolución el diseño cumple un rol fundamental para lograr el fin esperado. Es necesario desarrollar un sistema diseñado que permita la inserción de esta revolución al medio actual facilitando la comprensión y los resultados. A este escenario circular se incorpora la biofabricación, la aplicación de la biotecnología para cultivar y hacer crecer los objetos en lugar de manufacturarlos. Esta manera de producir crea un cambio de paradigma, ya que la bioproducción responde a la Economía Circular, en donde la basura no existe ya que los residuos se reciclan y se transforman y, al ser biodegradables, vuelven a su origen.
Es en esta nueva concepción de fabricación a través del cultivo de materiales en donde nos posicionamos en la investigación con el objetivo de buscar soluciones a través del diseño, la biofabricación y el uso de tecnologías de fabricación digital. Para esto se propone un plan de trabajo y uso de metodologías para llegar a resultados a través de la validación practica que permitan introducir una innovación al sistema productivo actual. Se propone generar diseños que se introduzcan al sistema actual, reemplacen materiales plásticos como el poliestireno expandido (tergopol) y colaboren con el medio ambiente bajo un modelo de economía circular, es decir, aprovechando materia prima que actualmente es desecho (por ejemplo scrap de la industria de los cereales) y reconvertirlo en un material útil. A su vez, esta investigación puede sentar las bases para futuras investigación.