¿Qué tienen en común las abolladuras en la carrocería del coche y los dientes rotos? Si respondió que ambas son molestias molestas que deben "solucionarse", probablemente tenga razón. Pero en el mundo interconectado de innovación de 3M, la respuesta es mucho más profunda.
La historia comienza con un equipo de 3M que está desarrollando productos para talleres de reparación de automóviles. Se dieron cuenta de que el proceso de mezcla de masillas utilizadas para reparar abolladuras en las carrocerías de los automóviles no había mejorado en más de 50 años. Los rellenos todavía se mezclaban a mano, lo que era un desperdicio y un desastre plagado de errores, y eso no es exagerado.
Más tarde descubrieron que no era descabellado que los trabajadores de los talleres de reparación de automóviles mezclaran la masilla a mano. La mezcla automática para lograr el requisito de 50:1 es técnicamente un desafío. Investigaciones adicionales también revelaron que los sistemas de mezcla estáticos estándar no eran adecuados. En un sistema de mezclado estático, mezclar una proporción de relleno de 50:1 creará una "contrapresión" que es insoportable para todo el sistema y, eventualmente, provocará que la máquina se apague.
El equipo técnico de 3M finalmente logró un gran avance partiendo de una fuente inesperada: consultaron a científicos de 3M Dental Products. El trabajo de un dentista y el de reparación de automóviles pueden parecer separados por miles de kilómetros, pero los conceptos y tecnologías básicos detrás de las innovaciones de 3M pueden conectar dos mundos aparentemente completamente diferentes para resolver problemas. Los científicos dentales y los equipos de reparación de automóviles de 3M vieron el potencial del sistema de mezcla automática Pentamix® de 3M ESPE, un producto clave que ayuda a los dentistas a mezclar materiales de impresión dental similares a masillas de manera más eficiente. Esta sustancia parecida a una masilla se utiliza a menudo para hacer coronas y puentes. El sistema Pentamix® resuelve problemas similares de alto desperdicio y baja calidad que experimentan los mecánicos de automóviles.
Los dos equipos de 3M trabajaron juntos para explorar cómo las soluciones dentales Pentamix® podrían usarse para ayudar a los equipos de reparación de automóviles a innovar, superar barreras técnicas y desarrollar sistemas prácticos de mezcla de masilla para carrocería. Pero la reacción en cadena de la creatividad apenas comienza. La mezcla automática (dinámica) es excelente, pero los sistemas de mezcla de mesa de procesamiento por lotes aún generan desperdicio.
El equipo de 3M Automotive quería desarrollar un proceso continuo y portátil, por lo que recurrió a la tecnología de filtrado de 3M, así como a cabezales rociadores y boquillas especializados, para diseñar una solución. Ahora, el proceso de mezcla no sólo se realiza de forma dinámica, sino que también puede ser portátil y las materias primas se pueden rociar directamente desde la boquilla al cuerpo: no hay desperdicio alguno y los trabajadores no tienen que moverse de un lado a otro. . El sistema de mezcla dinámica 3M desarrollado de esta manera permite a los talleres de reparación de automóviles mezclar masillas para carrocería exactamente según sea necesario, eliminando el desorden y el desperdicio causado por la mezcla manual.
Entonces, desde la perspectiva de 3M, ya sea que vayas al dentista o al taller de reparación de automóviles, el propósito es en realidad el mismo: resolver el problema. La innovación comienza aquí. Todo lo que se necesita es imaginación y perseverancia para encontrar respuestas en lugares inesperados. ¿Quién sabe qué “mezclará” la poderosa energía de innovación colaborativa de 3M la próxima vez? Desde dispositivos electrónicos limpios hasta calamares gigantes
Imagínese reproducir un vídeo en su computadora o hacer una llamada en su teléfono mientras su computadora o teléfono está empapado en algo que no se ve diferente al agua en el misterioso líquido... O puede sumergir de forma segura fotografías antiguas de familiares que se han perdido y nunca podrán ser encontrados en este misterioso líquido. Milagrosamente, mi computadora, mi teléfono y mis fotos estaban a salvo. Esto se debe a que los científicos de 3M crearon una sustancia química única, 3M Novec Liquid, que no daña los dispositivos electrónicos ni los recuerdos más preciados.
De hecho, este líquido se suele utilizar para protegerlas. Esto no es magia: es la innovación de 3M en acción. Este líquido mágico no daña los dispositivos electrónicos y se evapora completamente sin dejar humedad ni residuos. No sorprende, entonces, que el fluido Novec se utilice para extinguir incendios de forma segura en lugares que contienen tesoros que los estadounidenses aprecian: lugares como el Laboratorio Álamo y la Biblioteca del Congreso. El líquido también se utilizó para proteger la Biblioteca Franklin y la Biblia especial utilizada por el presidente de la Cámara de Representantes de Pensilvania cuando prestó juramento.
Además de los museos y archivos, el líquido Novec de 3M también está en tu vida diaria. Esta sustancia química nos pone en estrecho contacto con dispositivos electrónicos.
Se utiliza para limpiar dispositivos electrónicos y minimizar el calor generado por nuestros ordenadores y teléfonos móviles.
Sin embargo, las aplicaciones de inventos innovadores no se limitan a grandes o pequeños, por lo que este líquido milagroso se puede utilizar en pequeños dispositivos en el bolsillo y también se puede aplicar a ciertos "artículos grandes", como tan grande como un calamar gigante.
Si vas a Washington, D.C. y visitas el Museo de Historia Natural del Instituto Smithsonian, es probable que veas a niños y padres sorprendidos parados boquiabiertos frente a un espécimen de calamar gigante de 24 pies de largo exhibido en el En un enorme tanque de agua se mantiene intacto con líquido Novec. Es la magia de la innovación la que permite a los visitantes del museo ver claramente estos especímenes gigantes, porque la solución Novec, a diferencia del alcohol, no amarillea ni decolora los especímenes. El viaje mágico de los líquidos 3M Novec desde la fabricación de productos electrónicos hasta la extinción de incendios continúa. De hecho, el líquido se utiliza incluso para crear tejido para trasplantes de cirugía plástica. Muchas de las personas que conocemos tienen familiares que se mueven con articulaciones de cadera de titanio y han tenido trasplantes. Los fabricantes de dispositivos de implantes ortopédicos suelen utilizar el líquido Novec para limpiarlos porque el líquido Novec proporciona una limpieza precisa sin dejar residuos.
El poder de la innovación es tan poderoso que una simple idea puede afectar tu vida de muchas maneras y en gran medida. Encuentre la aplicación adecuada; probablemente esto dependa de la "reacción química". El efecto dominó de la tecnología de microreplicación: desde carreteras seguras hasta inyecciones indoloras
Desde señales de tráfico hasta microagujas, la tecnología de microreplicación ha desencadenado una reacción en cadena de sorprendente desarrollo de nuevos productos.
Descripción general
La tecnología de microrreplicación ha dado lugar a las microagujas, que se utilizan en los últimos productos de 3M para ayudar a los dermatólogos a tratar previamente la piel de los pacientes antes de administrar tratamientos. Continúa el trabajo de 3M para desarrollar nuevas aplicaciones para microagujas en la industria de la salud.
¿Cómo es posible tener más miedo a las vacunas que a los accidentes de coche? Admítelo, oír hablar de las inyecciones hipodérmicas (ya sea que estés vacunando a ti mismo o a tus hijos) puede hacer que incluso las personas más valientes se estremezcan. Pero ¿y si fuera una inyección casi indolora? ¿Qué pasa si se va un paso más allá y la aguja es casi invisible?
Puedes pensar que esto es imposible, pero los talentosos científicos de 3M no lo creen así. Descubrieron una manera de insertar cientos de pequeñas "microagujas" en un área del tamaño de una moneda de diez centavos. Pero su fuente de inspiración provino de una tecnología de vanguardia en un campo inesperado: una tecnología desarrollada por 3M que se utilizó originalmente en autopistas.
Esta tecnología, llamada microrreplicación, se introdujo a principios de la década de 1960 y se utiliza para recubrir superficies como láminas de plástico con formas moldeadas con precisión y mutuamente clonadas. Los científicos han descubierto que estas sofisticadas micropirámides pueden cambiar las propiedades físicas, químicas y ópticas de las superficies plásticas, a menudo con resultados sorprendentes.
En la década de 1980, se habían logrado resultados de investigación milagrosos cuando 3M aplicó esta tecnología a las señales y aceras de las carreteras. Miles de microprismas reflejan la luz de los faros de los automóviles, y las señales en las carreteras y áreas de construcción se iluminarán exponencialmente, lo que ayudará a los conductores a ver la carretera con claridad y conducir con seguridad.
Los logros de 3M no terminan aquí. La tecnología de microreplicación crea películas antifricción que ayudan a aumentar la velocidad de los barcos y mejorar la eficiencia de vuelo de los aviones; iluminan las pantallas de las computadoras y extienden la duración de la batería de las computadoras portátiles y evitan que se miren los dispositivos móviles mediante el uso de persianas ultrafinas; , la tecnología de microrreplicación ha creado una herramienta que los dermatólogos pueden utilizar antes del tratamiento o durante las visitas de seguimiento del paciente.
El sistema cutáneo de microcanales 3M® contiene una pequeña cinta de plástico desechable con más de 300 microagujas físicas que los dermatólogos pueden utilizar para perforar pequeños agujeros en la piel.
A partir de esta aplicación inicial, los científicos de 3M han desarrollado una cinta con microagujas que se puede utilizar para vacunar e inyectar otros medicamentos importantes. Los pacientes solo necesitan aplicarla durante 10 minutos o incluso 10 segundos. La cinta es tan fácil de usar que los pacientes incluso pueden usarla ellos mismos. Lo más probable es que estas cintas hagan que las inyecciones dolorosas, a veces dolorosas, que te hacen llorar, sean cosa del pasado.
Creación de nuevas aplicaciones
Kris Hansen, gerente de desarrollo de productos y tecnología MTS del grupo de productos del sistema de liberación controlada de fármacos de 3M, explicó: El desarrollo de esta aplicación comenzó hace 12 años, y la original La idea era que las microagujas se pudieran utilizar para extraer cantidades muy pequeñas de sangre o líquido de personas con diabetes, ayudándoles a controlar su nivel de azúcar en sangre sin tener que pincharse con una aguja. Unos años más tarde, los científicos del grupo de productos del sistema de liberación controlada de fármacos desarrollaron aún más esta tecnología e intentaron utilizarla para inyectar fármacos en el cuerpo además de extraer fluidos corporales.
“Las microagujas son posibles porque combinamos varios inventos increíbles de toda la familia de empresas de 3M y nos centramos en nuestra experiencia en la administración de medicamentos para crear un producto completamente nuevo”, dijo Kris Hansen.
Hansen afirmó que los productos fabricados con esta tecnología pueden mejorar en gran medida la vida de las personas: "Los cambios provocados por este producto pueden ayudar a los pacientes con enfermedades crónicas graves a deshacerse de la dependencia y ya no estar restringidos por sus propias enfermedad: este cambio podría permitir que poblaciones enteras escapen de la propagación de enfermedades infecciosas de manera más rápida y efectiva de lo que es posible actualmente."
"Con las microagujas, creemos que podemos ayudar a las personas a obtener un mejor acceso a los medicamentos. "Es lo más atractivo de nuestra tecnología de microagujas", añadió.
Al igual que con otros productos desarrollados para la industria de la salud, este producto tiene un plazo de entrega más largo que otros productos de 3M.
“A medida que avancemos para actualizar nuestra tecnología de microagujas, surgirán oportunidades para que las microagujas contribuyan a una variedad de productos en la industria de la salud. Estamos constantemente en contacto con otras unidades de negocios para intercambiar ideas, tratando de. encontrar la aplicación más adecuada", dijo Hansen. "La visión definitiva de las microagujas no se limitará a la inyección de fármacos".
Desarrollar un producto tan novedoso con un potencial de aplicación tan enorme es un trabajo gratificante.
“Es muy emocionante y muy satisfactorio estar un paso por delante de la curva en I+D, fabricación y regulación”, afirmó Hansen. "Pero esto también significa trabajo duro y muchos riesgos. Es mucho más fácil seguir la tendencia que marcar el camino. Sin embargo, nunca hemos sido seguidores, ¿verdad?"
3M siempre ha creído que las "pequeñas cosas" muchas veces son muy importantes. Si la historia de las microagujas ilustra algo, es que cuanto más "pequeño" parezca el invento de 3M, mayor será su impacto.
La reacción en cadena condujo al surgimiento del 3M® Microchannel Skin System
La difusión de la tecnología de microrreplicación de 3M ha producido innovaciones revolucionarias en casi todas las áreas comerciales de 3M. La tecnología de microrreplicación patentada de 3M ha generado directamente una gran cantidad de inventos en los campos de materiales reflectantes, abrasivos industriales, películas ópticas, productos de consumo, adhesivos, electrónica, sistemas de administración de medicamentos para la piel y, ahora, microagujas.
Actualmente, 3M planea avanzar en esta tecnología de aplicación para inventar herramientas que puedan formar microsurcos, patrones y características más complejas, que son las características únicas de los productos de microreplicación para los que también se puede utilizar; La última tecnología en moldes para mejorar la forma y disposición de estos elementos. Innovación multicapa: desde pantallas brillantes hasta tarjetas de crédito transparentes
La experiencia de 3M en óptica e investigación y desarrollo de películas ópticas multicapa crea conexiones entre productos aparentemente no relacionados
Descripción general: la tecnología multicapa permite una variedad de aplicaciones, desde pantallas electrónicas más brillantes hasta la primera tarjeta de crédito transparente y legible.
Ya sea que estés viendo la televisión, navegando por Internet o buscando información en tu smartphone, una cosa es segura: sin una pantalla brillante y clara, todo carece de sentido. La gente ha dado por sentado esto en su vida diaria durante mucho tiempo, pero las pantallas nítidas y el ahorro de energía de estos dispositivos dependen fundamentalmente de un área clave de investigación: la óptica.
Generar un impacto
3M ha estado generando un impacto en este espacio innovador durante casi un siglo, fabricando productos de alto rendimiento y ahorro de energía que la gente tiene en sus manos todos los días.
En la industria electrónica, 3M utiliza películas microrreplicadas y películas que contienen cientos de capas submicroscópicas, o nanocapas, para hacer que las pantallas parezcan más brillantes.
Las películas para mejorar el brillo de 3M® tienen microprismas que pueden reciclar la luz perdida desde ángulos oblicuos y guiarla hacia los ojos del usuario de la pantalla. La película óptica multicapa de 3M es tan gruesa como una nota Post-it, pero tiene 10 veces la intensidad de reflexión de la luz de un espejo tradicional.
Nuestra película, un polarizador reflectante, devuelve la luz desviada en la dirección equivocada, permitiéndole pasar a través de la pantalla LCD en lugar de dispersarse, ahorrando energía. El primer producto de la serie, 3M® Dual Brightness Enhancement Film (película de mejora de brillo doble), ya se utiliza en todo, desde computadoras portátiles hasta dispositivos electrónicos móviles de mano y pantallas automotrices y aeroespaciales.
Las dos películas (iluminadora y polarizadora reflectante) se pueden utilizar juntas para hacer que las pantallas de televisión y monitores de ordenador sean más eficientes energéticamente hasta en un 70%.
Otros productos de 3M, como la película para tabletas de 3M, ayudan a prolongar la duración de la batería de los dispositivos electrónicos tipo tableta. Reducen espesor y peso sin sacrificar brillo ni calidad.
Una combinación de cuatro películas planas de 3M: APF-V3 polarizada reflectante ultrafina de alto brillo; LBR-160 retrorreflectante de alta eficiencia y película delgada de mejora de alto brillo BEF4-GMv2 y BEF4-FT: puede aumentar el brillo de la pantalla, mejorar la experiencia de visualización en exteriores y reducir el grosor general de la película de retroiluminación.
La idea de capas de películas delgadas se remonta a muchos años atrás, pero en 1991, una interesante conversación sentó las bases conceptuales de la tecnología de películas ópticas multicapa de 3M.
Jim Jonza, científico del departamento de I+D corporativo, ahora reconocido como uno de los inventores de películas ópticas multicapa, asistió al foro tecnológico anual con Andy Ouderkirk, científico del negocio de materiales del mercado electrónico. unidad. Las cabinas de las que las dos personas eran responsables estaban una al lado de la otra. Hablaron sobre la fabricación de películas y en cuestión de minutos sentaron las bases conceptuales para la tecnología de películas ópticas multicapa de 3M.
Ampliación de las aplicaciones de los productos
Después de comprender cómo la luz rebota, se refleja e ilumina, los científicos de 3M comenzaron a estudiar materiales interesantes, explorando caminos de innovación imprevistos.
"La tecnología multicapa tiene una variedad de perspectivas de aplicación y 3M está ampliando constantemente el desarrollo de sus aplicaciones. La producción y aplicación de películas multicapa requiere muchos conocimientos técnicos y recursos. No obstante, las recompensas serán enorme." dijo Jonza. "Una mejor comprensión de la ciencia, la mejora continua del diseño de procesos y el desarrollo de nuevas aplicaciones son los placeres y recompensas de las carreras de muchas personas de 3M. El trabajo de investigación en este campo conduce inevitablemente a otra idea interesante".
Hoy, La experiencia de 3M en tecnología de películas ópticas ha llevado al desarrollo de una variedad de productos: 3M Autostereoscopic Enhancement Film, que permite imágenes llamativas en 3D; 3M Sun Control Window Films Prestige Exterior Series (serie exterior premium de películas para ventanas de control solar), que ahorran energía, protegen las ventanas de la decoloración y protegen contra los rayos UV y 3M? Cool Mirror Film (película de espejo fría), que ayuda a mejorar la eficiencia de las células solares.
Desarrollar soluciones personalizadas únicas
Las ventajas son obvias... pero la naturaleza curiosa de los científicos de 3M no se contentará con que esta interacción se limite al campo de la óptica. La búsqueda de infinitas posibilidades ha llevado a los inventores a un destino aparentemente no relacionado: nuestras billeteras.
Una conocida empresa de tarjetas de crédito se acercó a 3M y preguntó sobre la posibilidad de utilizar películas de 3M en el diseño de tarjetas de crédito para diferenciar sus tarjetas de crédito de las de la competencia. Luego, los científicos de 3M utilizaron sus conocimientos para hacer que las pantallas electrónicas fueran más brillantes y energéticamente más eficientes. Las películas ópticas no sólo tienen múltiples capas, sino que también ofrecen múltiples oportunidades, incluido el desarrollo de nuevas tarjetas de crédito que pueden ser transparentes y elegantes, algo que simplemente no era posible en el pasado.
La primera tarjeta de crédito transparente y legible fue posible gracias a que un equipo de científicos de 3M dirigido por Mike Weber, científico corporativo del Laboratorio de Películas Delgadas de Gráficos y Pantallas, encontró una forma de bloquear la luz infrarroja sin bloquear la luz visible. . Manera, para que el cajero automático no funcione mal y cause atascos.
Weber dijo: "La experiencia nos dice que podemos bloquear cualquier tipo de luz: luz ultravioleta, luz verde, luz roja, luz azul, luz infrarroja. La pregunta es si podemos bloquear la luz infrarroja y crear una Hacer una película que fuera compatible con el proceso de producción de tarjetas de crédito fue la parte difícil".
Lo lograron y esto marcó el mayor avance tecnológico en la fabricación de tarjetas bancarias desde el nacimiento de las tarjetas de plástico.
“Esto es importante porque 3M no solo resolvió un problema técnico para los clientes, sino que la empresa pudo diferenciarse en el mercado”, dijo Mark Griffin, gerente comercial global del negocio de pagos de Mobile Interactive. División de Soluciones.
Reflejar la luz de una manera sin precedentes rompe la tradicional ley física de la ley de Brewster que ha estado vigente durante 200 años. Las tarjetas de crédito transparentes ahora brindan a los fabricantes de tarjetas de crédito más espacio de superficie para agregar más elementos de diseño a las tarjetas de plástico, creando una imagen personalizada para atraer a los titulares de tarjetas y diferenciar sus marcas.
La innovación no tiene límites claros en 3M. La inspiración innovadora proviene de la naturaleza
La flor de loto, con sus capacidades naturales impermeables y antiincrustantes, se ha convertido ahora en una fuente de inspiración para la aplicación de la nanotecnología de 3M China Company. Inspirada por los investigadores de 3M China. Company, desarrollaron un nuevo paño de limpieza antivaho, el filósofo chino del siglo XI Zhou Dunyi llamó al loto su favorito en el artículo "El amante del loto", elogiando la milagrosa capacidad del loto para emerger del barro sin mancha y permanecer hermoso.
El personaje de Lotus, que Zhou Dunyi admiraba hace cientos de años, también se ha convertido en una fuente de inspiración para la investigación de tecnología avanzada de 3M China en la actualidad. Inspirándose en las capacidades impermeables y antiincrustantes de Lotus, el equipo del proyecto utilizó nanotecnología para desarrollar un producto antivaho para vehículos que evita que los contaminantes se adhieran a la carrocería.
La superficie de la hoja de loto es ondulada, minimizando así el contacto de la suciedad con la hoja. Estas pequeñas protuberancias están cubiertas de cera secretada por la propia planta, lo que las hace impermeables al agua. La combinación de estas dos características permite que la flor de loto se "autolimpie" cuando llueve, y la suciedad se eliminará automáticamente con la lluvia.
El personal de I+D de 3M China, un experto en investigación y desarrollo empresarial (I+D) de 3M China, explicó: "Sabíamos que el rendimiento impecable de la hoja de loto depende de su microestructura y nanoestructura. Así que nos propusimos Para estudiar si esto podría lograrse de forma sencilla, los investigadores de 3M colaboraron en el laboratorio para crear nanopartículas con capacidades de autolimpieza similares. Experimentaron con una variedad de tamaños de partículas, sustratos y procesos de recubrimiento para desarrollar un material que esperan pueda usarse como recubrimiento protector en edificios y otras estructuras exteriores.
Al final, sus planes quedaron archivados después de que las pruebas demostraron que el revestimiento no era lo suficientemente duradero para mantener limpias las superficies exteriores durante largos períodos de tiempo. Pero a pesar del revés, el equipo inmediatamente empezó a buscar otros usos. "Al comunicarnos con los ingenieros del departamento comercial, descubrimos que existe una demanda en el mercado para que este producto se convierta en un producto consumible desechable y sea operado por los clientes. El resultado del intercambio de información es que este producto es actualmente en proceso de comercialización.
Nuevas aplicaciones
El primer producto que llega al mercado utilizando esta nueva nanotecnología es un paño de limpieza llamado “3M® 505 Anti-Fog Cleaning Cloth" está diseñado para. Evite que se empañen las lentes de las gafas y los protectores faciales.
Nancy Sun, ingeniera de servicio técnico senior del Departamento de I+D de 3M China Enterprise, dijo: "En ambientes de trabajo húmedos y de alta temperatura, las lentes son propensas a empañarse y bloquear la visión. Este paño de limpieza ayuda a resolver este problema. " "Además de China, este producto también se vende a Corea del Sur y América del Sur.
En agosto de 2011, una nueva versión de este paño de limpieza entró en el mercado chino de productos para el cuidado del automóvil. Después de usar este producto "3M Toallitas Antivaho PN39060" en el lado de la ventana del automóvil que mira hacia el interior del automóvil, se elimina la niebla causada por los cambios climáticos.
Fiona Hao, ingeniera de producto senior del Departamento de I+D de 3M China Enterprise, dijo: “La visión borrosa causada por la lluvia en el exterior y la humedad en el interior del automóvil es un problema grave para los automovilistas.
"Los resultados de las pruebas de laboratorio muestran que este producto ayuda a prevenir el empañamiento durante al menos una hora, dependiendo de la condición de la superficie a la que se aplica.
Este paño de limpieza antivaho no contiene disolventes respetuosos con el medio ambiente. Los ingredientes y los clientes dicen que es muy cómodo de usar. “La respuesta de los clientes ha sido muy positiva. "Dijo Hao.
Para el personal chino de I+D de 3M, los productos actuales sólo reflejan la punta del iceberg del potencial de aplicación de esta nueva nanotecnología. Ella dijo: "Nos inspiramos en la estructura de la hoja de loto, pero no estará sujeto a esto. Agregó que el equipo de investigación está estudiando cómo mejorar el recubrimiento. Por ejemplo, 3M China está estudiando actualmente la aplicación de esta tecnología en la industria médica. Estos productos aún están en desarrollo, pero reflejan las nuevas aplicaciones prometedoras de esta tecnología. /p>
“Además de antivaho, esta tecnología tiene muchas funciones útiles. Esto abre enormes oportunidades comerciales potenciales para 3M. ”