Estos investigadores han entrenado una IA para mejorar drásticamente la impresión 3D de nuevos materiales

La impresión 3D ha abierto la puerta a un nuevo universo de creaciones, tanto a escala doméstica como a escala industrial. Para impulsar el desarrollo de esta tecnología, los investigadores prueban nuevos materiales con diferentes propiedades físicas y mecánicas, sin embargo, esto es una tarea ardua y costosa.

Debido a que no todos los materiales pueden ser impresos bajo los mismos parámetros, los expertos suelen recurrir a la técnica de la prueba y el error. Como posiblemente te imaginas, esta consiste en hacer miles de impresiones en búsqueda de los parámetros ideales para que ese nuevo material pase las pruebas y cumpla su función.

Ahora, un equipo de investigación del MIT asegura que la inteligencia artificial podría ayudar a mejorar este procedimiento. Los beneficios consisten básicamente en evitar la necesidad de hacer miles de impresiones de prueba y, por consecuencia, reducir los costes de investigación de nuevos materiales de impresión 3D, lo que podría dar lugar a proyectos hasta ahora imposibles.

En un estudio publicado en el archivo en línea arXiv, los investigadores explican que es posible entrenar un modelo de aprendizaje automático para monitorear y ajustar el proceso de impresión 3D de forma dinámica. Así, los parámetros se calculan en tiempo real, logrando una versión final impresa mucho más precisa.

Mejorando la impresión 3D con IA

Para dar forma a esta propuesta, los investigadores empezaron por desarrollar un sistema de visión artificial con cámaras dirigidas a la boquilla de la impresora 3D. A medida que la impresora empieza a hacer su trabajo, el sistema mide el grosor del material en función de la cantidad de luz que pasa de un lado a otro.

En paralelo, utilizaron el aprendizaje por refuerzo para entrenar un modelo de inteligencia artificial a través del proceso de prueba y error, como el que se hace generalmente a la hora de probar nuevos materiales, pero claro, todo esto transcurriendo en un entorno de simulación sin la necesidad de gastar una enorme cantidad de materiales.

A medida que el modelo realizaba más impresiones simuladas, aprendía y se actualizaba para realizar una impresión cada vez más precisa. El paso siguiente, grosso modo, fue dejar la impresora 3D a cargo del modelo, que recibía datos en tiempo real gracias al sistema de visión artificial mencionado anteriormente.

Los investigadores dicen que cuando probaron este sistema, las impresiones fueron de mayor precisión que con cualquier otro método. "Se desempeñó especialmente bien en la impresión de relleno, que consiste en imprimir el interior de un objeto", señalan. Es decir, el sistema fue capaz de calcular la medida justa de material a utilizar e ir corrigiéndose durante el proceso.

Sin embargo, aseguran que esta solución todavía no está lista para ser utilizada en el mundo real, donde los escenarios de impresión 3D no están finamente ordenados como en un laboratorio. Ahora los investigadores están trabajando en agregar "ruido" al proceso para ofrecer resultados más realistas.

Pero la aplicación de este tipo de solución todavía debe ponerse a prueba en impresiones complejas de múltiples capas o múltiples materiales que se imprimen a la vez. En cualquier caso, el avance parece prometedor y los investigadores aseguran que se ha demostrado la eficacia de esta técnica, aunque, ciertamente, debe seguir evolucionando.

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