Historia de innovación tecnológica de 3M: Historia de reacción en cadena de innovación de 3M
La historia comienza con un equipo de 3M que desarrolla productos para talleres de reparación de automóviles. Se dieron cuenta de que el proceso de mezcla de masilla utilizado para reparar abolladuras en las carrocerías de los automóviles no había mejorado en más de 50 años. No es exagerado decir que la máquina llenadora todavía utiliza mezcla manual, lo que genera graves desperdicios y errores.
Más tarde descubrieron que no era descabellado que los trabajadores del taller de reparación de automóviles prepararan manualmente el relleno. Lograr una mezcla automática de 50:1 es un gran desafío. Investigaciones adicionales también encontraron que los sistemas de mezcla estáticos estándar no eran adecuados. En un sistema de mezclado estático, mezclar rellenos en una proporción de 50:1 creará una "contrapresión" que todo el sistema no puede soportar, lo que eventualmente provocará que la máquina se apague.
A partir de una fuente inesperada, el equipo técnico de 3M finalmente logró un gran avance: consultaron a científicos de 3M Dental Products. El trabajo de un dentista y la reparación de un automóvil pueden parecer muy distintos, pero las ideas y tecnologías básicas detrás de las innovaciones de 3M pueden conectar dos mundos aparentemente completamente diferentes y resolver problemas. Los científicos dentales de 3M y el equipo de reparación de automóviles ¿Ven 3M ESPE Pentamix? El potencial de los sistemas de mezcla automatizados, un producto clave, puede ayudar 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. ¿Pentamix? El sistema resuelve problemas similares de alto desperdicio y baja calidad que experimentan los mecánicos de automóviles.
Los dos equipos de 3M luego colaboraron para explorar cómo usar Pentamix. Soluciones dentales que ayudan a los equipos de reparación de automóviles a innovar, superar barreras técnicas y desarrollar un sistema práctico de mezcla de masilla para carrocería. Pero el efecto dominó de la creatividad apenas ha comenzado. La mezcla automática (dinámica) es excelente, pero los sistemas de mezcla de escritorio por lotes aún generan desperdicio.
El equipo de 3M quería desarrollar un proceso continuo y portátil, por lo que dirigieron su atención a la tecnología de filtración de 3M y a las boquillas y boquillas especiales para diseñar una solución. Ahora el proceso de mezcla no sólo se realiza de forma dinámica, sino también portátil, y las materias primas se pueden pulverizar directamente desde la boquilla sobre el cuerpo: no se produce ningún desperdicio 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 con precisión según sea necesario, evitando el caos y el desperdicio causado por la mezcla manual.
Entonces, desde la perspectiva de 3M, ya sea que vayas al dentista o a un taller de reparación de automóviles, el propósito es en realidad el mismo: resolver el problema. De aquí brota la innovación. Todo lo que se necesita es imaginación y perseverancia para encontrar respuestas en lugares inesperados. ¿Quién sabe qué “despertará” la poderosa energía de la innovación colaborativa de 3M la próxima vez? Desde productos electrónicos limpios hasta calamares gigantes
Imagínese reproducir un vídeo en su computadora o hacer una llamada telefónica mientras su computadora o teléfono está empapado en algo que no se ve diferente al agua. En un líquido misterioso... O puede hacerlo. Empape de forma segura fotografías antiguas de miembros de su familia que se perdieron y nunca más se encontraron en este misterioso líquido. Milagrosamente, la computadora, el teléfono móvil y las fotografías estaban a salvo. Esto se debe a que los científicos de 3M inventaron un agente químico único: ¿3M? ¿Novick? Líquido de marca: no daña los dispositivos electrónicos ni los recuerdos preciados.
De hecho, este líquido se suele utilizar para protegerlas. No es magia: es la innovación de 3M en acción. Este líquido mágico no causa daños a los dispositivos electrónicos y se evapora completamente sin dejar vapor ni residuos. No sorprende, entonces, que el fluido Novec se utilice para extinguir incendios de forma segura en lugares queridos por los estadounidenses, como el Laboratorio Álamo y la Biblioteca del Congreso. El líquido también se usó para proteger la Biblioteca Franklin y la Biblia se usó para prestar juramento al Presidente de la Asamblea General de Pensilvania.
Además de en museos y archivos, el líquido 3M Novec también está en tu vida diaria. Este químico nos permite estar 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, la innovación no conoce límites, por lo que este líquido mágico puede usarse no solo en los pequeños dispositivos que llevas en el bolsillo, sino también en algunas "cosas grandes", desde calamares gigantes hasta gigantes.
Si visitas el Museo de Historia Natural del Instituto Smithsonian en Washington, D.C., probablemente verás a niños y padres sorprendidos parados frente a un espécimen de calamar gigante de 24 pies de largo exhibido sobre un gigante de agua. tanque y se mantuvo intacto con líquido Novec. Es la magia de la innovación la que permite a los visitantes del museo ver claramente este enorme espécimen porque el líquido Novec, a diferencia del alcohol, no amarillea ni decolora el espécimen. Continúa el asombroso viaje de los fluidos 3M Novec desde la fabricación de productos electrónicos hasta la extinción de incendios. De hecho, el líquido se utiliza incluso para crear tejido para trasplantes de cirugía plástica. Muchas personas que conocemos tienen familiares que caminan con articulaciones de cadera de titanio y se han sometido a trasplantes. Los fabricantes de dispositivos de implantes de plástico suelen utilizar el líquido Novik para limpiarlos porque el líquido Novik permite una limpieza precisa y no deja residuos.
El poder de la innovación es tan poderoso que una simple idea puede impactar 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 autopista hasta agujas diminutas, la tecnología de microreplicación ha desencadenado un sorprendente efecto dominó en el desarrollo de nuevos productos.
Descripción general
La tecnología de microrreplicación dio origen a las microagujas, que se utilizan en los últimos productos de 3M para ayudar a los dermatólogos a pretratar la piel de los pacientes antes del tratamiento. 3M continúa trabajando en el desarrollo de 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, incluso las personas más valientes se estremecen cuando oyen hablar de las inyecciones hipodérmicas (ya sea que estén vacunando a ellos mismos o a sus hijos). Pero ¿qué pasa con una inyección casi indolora? ¿Qué pasa si se va un paso más allá y la aguja es casi invisible?
Puede que pienses que 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. Se inspiraron en tecnología de vanguardia en un área inesperada: una tecnología desarrollada originalmente por 3M para su uso en autopistas.
La tecnología, conocida como microrreplicación, se introdujo a principios de la década de 1960 y se utiliza para laminar y recubrir formas formadas con precisión y clonadas entre sí en superficies como láminas de plástico. Los científicos han descubierto que estas micropirámides precisas pueden cambiar las propiedades físicas, químicas y ópticas de las superficies plásticas, a menudo con efectos sorprendentes.
En la década de 1980 se lograron resultados de investigación sorprendentes. En ese momento, 3M estaba aplicando la tecnología a las señales y aceras de las carreteras. Miles de microprismas reflejarán la luz de los faros de los automóviles, y se duplicarán las señales y carteles en las carreteras y zonas de construcción para ayudar a los conductores a ver la carretera con claridad y conducir con seguridad.
Los logros de 3M no terminan ahí. La tecnología de microreplicación crea membranas antifricción que ayudan a aumentar la velocidad de los barcos y la eficiencia de los vuelos de los aviones. Ilumine las pantallas de las computadoras y extienda la vida útil de la batería de las computadoras portátiles; también proteja los dispositivos móviles de miradas indiscretas mediante el uso de obturadores ultrafinos. Ahora, la tecnología de microreplicación crea una herramienta para que los dermatólogos la utilicen antes del tratamiento o durante las visitas de seguimiento de los pacientes.
¿3M? El Microchannel Skin System consiste en una pequeña cinta de plástico desechable con más de 300 microagujas sólidas que los dermatólogos utilizan para perforar pequeños agujeros en la piel.
A partir de esta aplicación inicial, los científicos de 3M han desarrollado una tira de microagujas que se puede utilizar para administrar vacunas e inyectar otros medicamentos importantes. Los pacientes sólo necesitan aguantar durante 10 minutos o incluso 10 segundos. La cinta es tan fácil de usar que los pacientes incluso pueden usarla ellos mismos. Estas cintas pueden hacer que las inyecciones dolorosas y a veces dolorosas sean cosa del pasado.
Crear nuevas aplicaciones
El desarrollo de esta aplicación se inició hace 12 años. La idea original era que se podrían utilizar microagujas para extraer cantidades muy pequeñas de sangre o fluidos corporales de los diabéticos para ayudarles a controlar su nivel de azúcar en la sangre sin tener que pincharse con agujas. Unos años más tarde, los científicos del Grupo de Productos de Sistemas de Liberación de Drogas desarrollaron aún más esta tecnología e intentaron utilizarla para inyectar drogas en el cuerpo además de extraer fluidos corporales.
“Las microagujas surgieron porque combinamos varios de los increíbles inventos de 3M y su experiencia enfocada en el negocio de administración de medicamentos para crear este producto completamente nuevo”, dijo Reese Hansen.
Hansen afirmó que los productos elaborados con esta tecnología pueden mejorar enormemente la vida de las personas: “Los cambios provocados por este producto pueden permitir a los pacientes con enfermedades crónicas graves deshacerse de la dependencia y ya no estar sujetos a su propia enfermedad. - este cambio podría permitir que poblaciones enteras escapen de la propagación de enfermedades infecciosas de una manera más rápida y efectiva de lo que es posible actualmente."
"Con las microagujas, creemos que podemos mejorar la medicina y tener el potencial de ayudar. personas al introducirlo en el cuerpo del paciente es la parte más atractiva de nuestra tecnología de microagujas", añadió.
Al igual que otros productos desarrollados para la industria de la salud, este producto tiene un ciclo de vida más largo que otros productos de 3M.
"En el proceso de gran actualización de la tecnología de microagujas, microagujas tendrá muchas oportunidades de contribuir a diversos productos en la industria de la salud. Siempre nos mantenemos en contacto con otros departamentos comerciales para intercambiar ideas y trabajar duro. Encuentre la mejor opción", dijo Hansen. "La visión definitiva de la microaguja nunca se limitará a la inyección de fármacos".
Desarrollar productos con un potencial de aplicación tan novedoso y enorme es un esfuerzo gratificante.
“Es muy emocionante y satisfactorio estar un paso adelante y a la vanguardia de la I+D, la fabricación y la regulación”, afirmó Hansen. "Pero también significa trabajo duro y muchos riesgos. Es mucho más fácil seguir la tendencia que liderar, pero nunca somos seguidores, ¿verdad?"
3M siempre ha creído que las "pequeñas cosas" suelen ser muy importantes. Si hay algo de verdad en la historia de las microagujas, es que cuanto más pequeño parezca el invento de 3M, más impacto tendrá.
¿La reacción en cadena creó 3M? Nació el sistema MicrochannelSkin.
La difusión de la tecnología de microrreplicación de 3M ha producido innovaciones revolucionarias en casi todas las áreas del negocio de 3M.
La tecnología de microrreplicación patentada de 3M ha generado directamente una gran cantidad de invenciones en los campos de materiales reflectantes, abrasivos industriales, películas ópticas, productos de consumo, adhesivos, productos electrónicos y sistemas de administración de fármacos dérmicos. Y ahora nació la microaguja.
Actualmente, 3M planea promover 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 en los que también se puede utilizar; la última tecnología de moldes para mejorar la forma y disposición de estas características. 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 muchas 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 está acostumbrada desde hace mucho tiempo a esto en su vida diaria. Sin embargo, la nitidez de las pantallas y el ahorro de energía de estos dispositivos dependen fundamentalmente de un área clave de investigación: la óptica.
Ejercer influencia
En esta área de innovación, 3M ha ejercido influencia durante casi un siglo, fabricando productos de alto rendimiento y ahorro de energía que la gente usa todos los días.
En la industria electrónica, 3M utiliza películas microrreplicadas y películas que contienen cientos de capas submicroscópicas (nanocapas) para hacer que las pantallas parezcan más brillantes.
¿3M? La película que mejora el brillo presenta microprismas que reciclan la luz perdida desde ángulos oblicuos y la dirigen hacia los ojos del usuario de la pantalla. ¿El grosor de la película óptica multicapa de 3M es exactamente equivalente al de una pegatina de periódico? (¿Post-it? Nota), pero su intensidad reflectante equivale a 10 veces la de un espejo tradicional.
Nuestras películas, conocidas como polarizadores reflectantes, envían la luz desviada en la dirección equivocada, lo que le permite penetrar la pantalla LCD en lugar de dispersarse, ahorrando energía. El primer producto de esta serie: ¿3M? Película de mejora de brillo dual: se ha utilizado en varias ocasiones, como computadoras portátiles, dispositivos electrónicos móviles de mano e incluso pantallas de automóviles y aviación.
La combinación de estas dos películas (película que mejora el brillo y película polarizadora reflectante) puede mejorar el efecto de ahorro de energía de las pantallas de TV y monitores de ordenador hasta en un 70%.
Otros productos de 3M, como la película plana de 3M, ayudan a prolongar la duración de la batería de los dispositivos electrónicos planos. Reducen espesor y peso sin sacrificar brillo ni calidad.
Combina cuatro películas planas de 3M: APF-V3 polarizada reflectante ultrafina de alto brillo; LBR-160 retrorreflectante de alta eficiencia y películas finas de mejora de brillo de alto brillo BEF4-GMv2 y be; F4-ft: aumentan el brillo de la pantalla, mejoran la experiencia de visualización en exteriores y reducen el grosor general de la película de retroiluminación.
La idea de cubrir películas capa por capa 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, trabajó en estrecha colaboración con Andy Jonza, científico de la unidad de negocios de materiales del mercado electrónico. Ouderkirk asistió juntos al foro anual de tecnología y los stands de los que eran responsables estaban uno al lado del otro. Hablaron sobre la fabricación de películas y en cuestión de minutos sentaron las bases conceptuales para la tecnología de películas ópticas multicapa de 3M.
Ampliar las aplicaciones de los productos
Al saber cómo la luz rebota, se refleja e ilumina, los científicos de 3M comenzaron a estudiar materiales interesantes y a explorar caminos de innovación impredecibles.
"La tecnología multicapa tiene una variedad de perspectivas de aplicación y 3M está expandiendo constantemente el desarrollo de aplicaciones. La producción y aplicación de películas multicapa requieren muchos conocimientos y recursos técnicos. No obstante, las recompensas llegarán ser 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 esta área conduce inevitablemente a otra idea interesante". La experiencia en tecnología de películas ópticas ha llevado al desarrollo de una variedad de productos: Películas de mejora autoestereoscópicas de 3M, que permiten imágenes 3D atractivas; Serie Prestige Exterior de películas para ventanas de control solar, productos que ahorran energía y protegen las ventanas de la decoloración y los rayos UV. ¿Y 3M? La película de espejo fría 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 estará satisfecha con que esta interacción se limite al ámbito de la óptica. La búsqueda de infinitas posibilidades lleva a los inventores a un destino aparentemente no relacionado: nuestras billeteras.
Una conocida empresa de tarjetas de crédito se acercó a 3M y le preguntó sobre la posibilidad de utilizar películas de 3M en el diseño de tarjetas de crédito para diferenciarlas de las de la competencia. Luego, los científicos de 3M utilizaron su experiencia 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 puedan ser transparentes y modernas, algo que no era posible en el pasado.
La primera tarjeta de crédito legible de forma transparente fue posible gracias a que un equipo de científicos de 3M, dirigido por Mike Weber, científico corporativo del Display and Graphics Film Laboratory, encontró una forma de bloquear la luz infrarroja sin bloquearla. Luz visible para que el cajero automático no pierda la tarjeta.
Weber dijo: "La experiencia nos dice que podemos bloquear cualquier tipo de luz: ultravioleta, verde, roja, azul e infrarroja. La pregunta es, ¿podemos bloquear la luz infrarroja y hacer una luz? Esto fue lo más difícil En parte lo lograron, marcando 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 resuelve un problema técnico para los clientes, sino que también hace que la empresa sea única en el mercado”, afirmó Mark Griffin, gerente comercial global de pagos de Mobile Interactive Solutions. .
Reflejar la luz de una forma sin precedentes infringe la ley de Brewster, una ley física tradicional que se utiliza desde hace 200 años. Ahora, las tarjetas de crédito transparentes brindan a los fabricantes de tarjetas de crédito más espacio de superficie, agregando más elementos de diseño a las tarjetas de plástico y utilizando imágenes personalizadas para atraer a los titulares de tarjetas y hacer que sus marcas se destaquen.
La innovación de 3M no tiene límites claros. La innovación se inspira en la naturaleza.
La flor de loto, con sus capacidades naturales impermeables y antiincrustantes, se ha convertido en una fuente de inspiración para la aplicación de la nanotecnología por parte de 3M China. Los investigadores de 3M China se inspiraron para desarrollar un nuevo paño de limpieza antivaho. En su artículo "Lotus Lover", el filósofo chino del siglo XI Zhou Dunyi llamó al loto su favorito, alabando al loto por su milagrosa capacidad de emerger del barro sin mancharse y por su belleza.
El personaje de loto admirado por Zhou Dunyi hace cientos de años también se ha convertido en la fuente de inspiración para la investigación de tecnología avanzada de 3M China en la actualidad. Inspirándose en las capacidades impermeables y anticontaminación de Lotus, el equipo del proyecto utilizó nanotecnología para desarrollar un producto antivaho para vehículos que puede evitar que los contaminantes se adhieran a la carrocería.
La superficie de la hoja de loto es ondulada, lo que minimiza el contacto entre la suciedad y la hoja. Estas pequeñas protuberancias están cubiertas de cera secretada por la propia planta, por lo que son impermeables al agua. La combinación de estas dos características permite que el loto se "autolimpie" cuando llueve, y la suciedad se eliminará automáticamente con la lluvia.
3M China, investigador del Departamento de I+D (I+D) de 3M China Enterprises, explicó: “Sabemos que el rendimiento impecable de las hojas de loto depende de su microestructura y nanoestructura. Entonces, comenzamos a estudiar esto. ¿Se puede replicar la estructura mediante un proceso técnico simple?" Los investigadores de 3M colaboraron en el laboratorio para producir nanopartículas con capacidades de autolimpieza similares. Experimentaron con diferentes tamaños de partículas, sustratos y procesos de recubrimiento y desarrollaron 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 demostraran que el revestimiento no era lo suficientemente duradero para mantener limpias las superficies exteriores durante largos períodos de tiempo. Sin embargo, a pesar del revés, el equipo inmediatamente empezó a buscar otros usos. "Durante la comunicación con los ingenieros del departamento comercial, descubrimos que existe una demanda en el mercado para convertir este producto en un producto de consumo desechable que pueda ser operado por los clientes por su cuenta. El resultado del intercambio de información es el producto que estamos comercializando actualmente. "
Nuevas aplicaciones
El primer producto que sale al mercado y aplica esta nueva nanotecnología es un paño de limpieza llamado "3M". El paño de limpieza antivaho 505 se utiliza para evitar que se empañen las lentes de las gafas y las máscaras protectoras.
Nancy Sun, ingeniera de servicio técnico senior del Departamento de I+D de 3M China, dijo: "En un ambiente de trabajo cálido y húmedo, las lentes son propensas a empañarse y bloquear la visión. Este paño de limpieza ayuda a resolver este problema ." Además de China, el producto también se vende a Corea del Sur y América del Sur.
En agosto de 2011, esta nueva versión de 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 que mira al automóvil, se elimina el vaho causado por los cambios climáticos.
Fiona Hao, ingeniera de producto senior en el Departamento de I+D de 3M China, dijo: "Debido a la lluvia exterior y la humedad dentro del coche, la visión de los conductores se vuelve borrosa, lo cual es un problema grave. " Los resultados de las pruebas experimentales en laboratorio muestran que el producto ayuda a prevenir el empañamiento, que puede durar al menos una hora dependiendo de las condiciones de la superficie sobre la que se aplica el producto.
Este paño de limpieza antivaho no contiene disolventes y tiene ingredientes respetuosos con el medio ambiente. Los clientes informan que es muy cómodo de usar. "La respuesta de los clientes ha sido muy positiva", afirmó Hao.
Para el personal de I+D de 3M China, los productos actuales sólo reflejan la punta del iceberg del potencial de aplicación de esta nueva nanotecnología. "Nos inspiramos en la estructura de la hoja de loto, pero no estamos obligados a ella", afirmó, añadiendo 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 la promesa de nuevas aplicaciones para esta tecnología.
“Además del antivaho, esta tecnología tiene muchas funciones útiles, lo que abre enormes oportunidades de negocio potenciales para 3M.
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