Con esta entrada se desea iniciar una serie de artículos sobre el conocimiento libre y cómo éste afecta a distintos ámbitos de la educación, la ciencia y la tecnología. En este artículo se habla del impacto que las impresoras 3D han tenido sobre el diseño y la fabricación de objetos físicos y el crecimiento de comunidades maker alrededor del diseño 3D y la fabricación personal.

Sobre las 4 libertades

Se dice que un producto es libre cuando respeta las 4 libertades definidas por Richard Stallman La libertad de utilizarlo como se desee y con cualquier propósito (libertad de uso) La libertad de estudiar cómo funciona el programa, y adaptarlo a las propias necesidades (libertad de estudio) La libertad de copiarlo y redistribuirlo (libertad de distribución) La libertad de modificarlo y redistribuirlo (libertad de mejora) Estas 4 libertades se aplicaron inicialmente al mundo del software, dando lugar a lo que conocemos como software libre. Su aplicación es intuitiva e inmediata: compartiendo el código de la aplicación el usuario tiene libertad de estudio y libertad de mejora; permitiendo cualquier uso del mismo se otorga al usuario la libertad de uso y la libertad de distribución.

Clase magistral de Richard Stallman sobre el software libre y GNU/Linux

Sin embargo, hasta hace muy pocos años, era difícil entender cómo esto se podía aplicar a los objetos físicos; los planos podían ser compartidos otorgando al usuario el permiso de reproducir y modificar el objeto, pero muy pocas personas tenían los medios para sacar provecho de esta libertad. Por ejemplo, aunque una persona tuviese los planos de un mecanismo, muy difícilmente tendría acceso a las herramientas necesarias para fabricarlo (tornos, fresadoras, máquinas de inyección, etc.). Esto provocaba que los objetos físicos libres, aunque teóricamente posibles, en la práctica tuvieran muy poca relevancia, no existiendo comunidades de conocimiento alrededor de ellos.

Una consecuencia inmediata se reflejaba en el mundo académico, la enseñanza del diseño de objetos se limitaba a la generación de planos y diseños digitales y, en el mejor de los casos, a simulaciones por ordenador, pero muy pocos diseños llegaban a fabricarse, verdadero objetivo de proyectar una pieza. Por decirlo de algún modo, era análogo a enseñar a programar sin llegar a compilar y ejecutar el programa realizado.

Esto también tenía su impacto en el mundo industrial. Aunque se compartieran las fuentes de los desarrollos mecánicos, no se podían duplicar fácilmente (en poco tiempo y con bajo coste), dificultando su estudio y mejora. Los desarrollos distribuidos, entendidos como varias personas trabajando sobre un mismo diseño desde distintos lugares del mundo, tampoco eran fáciles, por las mismas dificultades de fabricación (imprescindible en cualquier proceso de diseño). Mientras en el software crecían las plataformas de trabajo distribuido, como SourceForge, o GitHub, no existía nada semejante en el mundo de los objetos.

Libertad para fabricar

La impresión 3D revierte esta situación, ofreciendo al usuario la capacidad de la fabricación personal. Del mismo modo que un ordenador permite trabajar con el código fuente del software, una impresora 3D permite fabricar objetos físicos a partir de sus fuentes digitales. Veamos si una impresora 3D permite de un modo sencillo disfrutar de las 4 libertades en el mundo de los objetos físicos.

• Libertad de uso, para esto no es necesario tener una impresora 3D, afecta al uso que le demos a una pieza mecánica, es una libertad que el autor da a los usuarios.
• Libertad de estudio, para estudiar cómo está diseñada una pieza, en principio bastaría tener las fuentes, pero si deseamos hacer modificaciones para ver cómo afectan a la pieza, sin poder fabricarla serviría de bien poco. La impresora 3D permite un estudio más profundo de los diseños de otro.
• Libertad de distribución, claramente, sin poder fabricarlo, no podemos copiarlo ni distribuirlo.
• Libertad de mejora, además de las fuentes, necesitamos poder fabricar las mejoras para verificar que es efectivamente una mejora o una adaptación a unas necesidades concretas.

Gracias a la comunidad RepRap y, en España en concreto, gracias a la comunidad Clone Wars, las impresoras 3D se han extendido rápidamente por todo el mundo, siendo accesibles a una gran mayoría de apasionados de la tecnología a un precio razonable. Lo original de este movimiento es que las Impresoras 3D RepRap son máquinas libres que favorecen a la creación de objetos físicos libres, es decir, la comunidad RepRap favorece y a la vez necesita el conocimiento libre. Además, gracias a la libertad de uso y distribución, la comunidad RepRap ha permitido e impulsado la creación de numerosas empresas cuyo modelo de negocio gira en torno a la impresión 3D, y a su vez estas empresas enriquecen a la comunidad produciendo nuevos modelos de impresoras, desarrollando materiales de impresión, facilitando la adquisición de componentes y kits de montaje, etc.

Pero volviendo al tema, hemos visto que la impresión 3D permite el desarrollo de una comunidad distribuida de diseño y fabricación de objetos físicos, pero, ¿ha sido así?, la respuesta es sí y no. Sí, porque como veremos a continuación el modelo de compartir, mejorar, re-compartir ya sucede por doquier. No, porque sin embargo, todavía no existen herramientas y modelos de trabajo que favorezcan el desarrollo distribuido. No existe un ecosistema de trabajo semejante al de los equipos de desarrollo software, que trabajan juntos pese a estar deslocalizados. No existen todavía plataformas análogas a SourceForge, o GitHub adaptadas al desarrollo colaborativo de objetos físicos ni herramientas maduras de diseño 3D que soporten desarrollos colaborativos. Existen iniciativas de éxito que ya apuntan en esa dirección como los repositorios de piezas Thingiverse o Youmagine. Existen entornos de diseño basados en código como OpenSCAD, que permite trabajar como si fuera software. Sin embargo las plataformas de control de versiones y desarrollo colaborativo todavía no soportan programas de diseño 3D como Blender o FreeCAD.

Compartir, mejorar, re-compartir

Entonces, ¿ha habido realmente un impacto sobre la comunidad libre?, sin duda sí, la comunidad RepRap es ya una muestra de ello. A partir de una impresora inicial, la Darwin, desarrollada por Adrian Bowyer en 2007, surgieron innumerables modificaciones, la primera de ellas la Mendel, en 2009, y en los años sucesivos la Prusa Mendel, Prusa i2, Prusa Air, Prusa i3, Prusa i3 Hephestos, P3Steel, y muchas otras impresoras que sin ser RepRap se han beneficiado de la comunidad libre de impresoras 3D como la PrintrBot, la Ultimaker o la Witbox, todas ellas también libres.

Gracias a que las impresoras RepRap son libres y un elevado número de sus piezas son imprimibles los usuarios podían imprimirse sus propias máquinas (¡máquinas haciendo máquinas!), podían estudiarlas, comprenderlas, mejorarlas y redistribuirlas, originando un grandísimo ecosistema extendido a nivel mundial y que ha llevado esta tecnología a lugares donde antes del movimiento RepRap era imposible que llegaran.

Un ejemplo del impacto de compartir objetos físicos en formato digital, de modo que puedan ser fabricados y modificados es la diversificación de extrusores para impresoras 3D generados a partir de uno de los primeros diseños existentes.

Impacto en educación

Este impacto también se ha visto en educación, por ejemplo con los PrintBots, robots libres e imprimibles. Los PrintBots son ejemplos de objetos físicos utilizados en educación que existen gracias a las impresoras 3D.

Al igual que con los extrusores de las impresoras, desde el diseño y publicación del MiniSkyBot, éste ha sido fabricado por personas alrededor de todo el mundo, algunas de los cuáles lo usaron tal cuál era y otras lo modificaron, adaptándolo a sus necesidades y modificándolo. Además, gracias a la libertad de uso han crecido alrededor de ellos ecosistemas de contenidos y proyectos, como el propio DIWO, que no podrían existir si estos robots no fueran libres. Esta libertad también permite que en centros escolares y otras instituciones educativas puedan adaptarlos a sus necesidades, sin depender de sus autores más allá de la obligación de respetar y citar su autoría. Estas modificaciones son efectivas en la medida que existen impresoras 3D para fabricarlos.

Se comprueba que efectivamente existe libertad de uso, la libertad de estudio, de mejora y de distribución en los objetos físicos. Es imporante añadir también algo que a veces causa cierto malestar injustificado entre algunas personas que no terminan de comprender el concepto del conocimiento libre: algunas de las mejoras desarrolladas son comercializadas por empresas, lo que entra dentro de la libertad de uso y de distribución, ejemplos son el Printbot CB-2 o el PrintBot Renacuajo, ambos derivados del MiniSkyBot. Lejos de ser un uso abusivo del conocimiento libre, es algo recomendado, dado que la comunidad libre está también llamada a ser motor económico de la sociedad, favorececiendo el espíritu emprendedor y generando un tejido empresarial que la apoye y se nutra de ella. Sólo de ese modo el modelo del conocimiento libre será creíble también como modelo de negocio, lo que incrementará el patrimonio tecnológico de la humanidad.