Este documento resume los beneficios del hardware científico de código abierto y las formas en que puede democratizarse el acceso a la instrumentación científica. Explica que el hardware de código abierto permite inspeccionar, modificar y mejorar el diseño de instrumentos, haciéndolos más asequibles, adaptables y reparables. También describe cómo la electrónica de código abierto como Arduino, la fabricación digital, la programación de código abierto y la creación colaborativa a través de repositorios en línea pueden usarse para

1. Democratizando el Acceso
a la Instrumentación
Científica mediante
Hardware de Fuentes
Abiertas
Gastón Corthey
Instituto de Nanosistemas | Universidad Nacional de San Martín
gcorthey@ unsam .edu.ar

2. CIENCIA ABIERTA
Open Peer Review
Adaptado de Fernando Castro.

3. CIENCIA ABIERTA
Open Peer Review
Adaptado de Fernando Castro.

4. Ciencia Ciudadana

Ejemplo: Proyecto Hornero
https://nidohorneros.com.ar/

5. Ciencia Ciudadana

Ejemplo: Proyecto Hornero
TOTAL DE NIDOS HASTA AHORA: 9035
https://nidohorneros.com.ar/

6. CIENCIA ABIERTA
Open Peer Review
Adaptado de Fernando Castro.

7. ¿Qué es código abierto o fuentes abiertas / open source?
• El término open source hace
referencia a algo que las personas
pueden modificar y compartir
porque su diseño es accesible
públicamente.
• Open source software es software
con código fuente que cualquiera
puede: inspecccionar, modificar y
mejorar.
https://w w w.slideshare.net/D rew Fustini/open-source-hardw are-for-good

8. ¿Qué es hardware de fuentes abiertas?
Hardware de Fuentes Abiertas
(OSHW en inglés) es aquel hardware
cuyo diseño se hace disponible
públicamente para que cualquier
persona lo pueda estudiar,
modificar, distribuir, materializar
y vender, tanto el original como
otros objetos basados en ese
diseño.
https://w w w.oshw a.org/

9. vs
CERN Open
Hardware
License
Adaptado de Fernando Castro.
vs
o todo es
un remix…
Cambiando el paradigma

10. Open source no significa gratis
$45 M
$2 M
$13 M €30 M
$250 K
$14 M
$21 G

11. A nivel global
En Argentina
¿Por qué necesitamos hardware científico abierto?

12. A nivel global
● Alto costo del equipamiento
científico
● Modelo "caja negra"
○ Incomprensibles
○ Inadaptables
○ Irreparables

13. En Argentina
● Dependencia exclusiva de productos
importados
● Fondos para investigación y docencia muy
escasos. Escaso acceso al crédito.

14. Electrónica open
source
Fabricación
digital
Programación open
source
Creación
colaborativa
¿Cómo lo podemos hacer?

15. Electrónica open source: ARDUINO
Arduino MEGA Arduino UNO Arduino NANO
https://w w w.arduino.cc/Arduino es una
plataforma
electrónica basada
en hardware y
software fácil de
utilizar.

16. Electrónica open
source
Fabricación
digital
Programación open
source
Creación
colaborativa
¿Cómo lo podemos hacer?

17. Fabricación digital – digital manufacturing
La fabricación digital es un enfoque a la manufactura centrado
alrededor de un sistema informático.
Procesos bottom-up
• Estereolitografía (Stereolithography)
• Inyección de tinta (Ink-Jet Processing)
• Sinterizado láser (Laser sintering) →
Impresión 3D de metales
• Fabricación por filamente fundido
(Fused filament fabrication) →
conventional
• 3D printing
Top-down processes
• Corte CNC
• Chorro de agua (Water jet)
• Plasma
• Laser
• Fresado CNC (CNC milling)
• Torneado CNC (CNC turning)

18. Fabricación digital – digital manufacturing
La fabricación digital es un enfoque a la manufactura centrado
alrededor de un sistema informático.
Procesos bottom-up
• Estereolitografía
(Stereolithography)
• Inyección de tinta (Ink-Jet Processing)
• Sinterizado láser (Laser sintering) →
Impresión 3D de metales
• Fabricación por filamento fundido
(Fused filament fabrication) →
impresión 3D convencional
Top-down processes
• Corte CNC
• Chorro de agua (Water jet)
• Plasma
• Laser
• Fresado CNC (CNC milling)
• Torneado CNC (CNC turning)
La impresión 3D por estereolitografía utiliza un
laser para curar una resina de un fotopolímero.
https://w w w.youtube.com /w atch?v= km G W HuUlS8M

19. Fabricación digital – digital manufacturing
La fabricación digital es un enfoque a la manufactura centrado
alrededor de un sistema informático.
Procesos bottom-up
• Estereolitografía (Stereolithography)
• Inyección de tinta (Ink-Jet Processing)
• Sinterizado láser (Laser sintering)
→ Impresión 3D de metales
• Fabricación por filamento fundido
(Fused filament fabrication) →
impresión 3D convencional
Top-down processes
• Corte CNC
• Chorro de agua (Water jet)
• Plasma
• Laser
• Fresado CNC (CNC milling)
• Torneado CNC (CNC turning)
Impresión 3D de metales por
sinterizado láser
https://w w w.youtube.com /w atch?v= f0gW rTsQ PIc

20. Fabricación digital – digital manufacturing
La fabricación digital es un enfoque a la manufactura centrado
alrededor de un sistema informático.
Procesos bottom-up
• Estereolitografía (Stereolithography)
• Inyección de tinta (Ink-Jet Processing)
• Sinterizado láser (Laser sintering) →
Impresión 3D de metales
• Fabricación por filamento fundido
(Fused filament fabrication) →
impresión 3D convencional
Top-down processes
• Corte CNC
• Chorro de agua (Water jet)
• Plasma
• Laser
• Fresado CNC (CNC milling)
• Torneado CNC (CNC turning)
Impresión 3D por deposición de filamento fundido
https://w w w.youtube.com /w atch?v= AW -8EVRI5H8& t= 36s

21. Fabricación digital – digital manufacturing
La fabricación digital es un enfoque a la manufactura centrado
alrededor de un sistema informático.
Procesos bottom-up
• Estereolitografía (Stereolithography)
• Inyección de tinta (Ink-Jet Processing)
• Sinterizado láser (Laser sintering) →
Impresión 3D de metales
• Fabricación por filamento fundido
(Fused filament fabrication) →
impresión 3D convencional
Top-down processes
• Corte CNC
• Chorro de agua (Water jet)
• Plasma
• Laser
• Fresado CNC (CNC milling)
• Torneado CNC (CNC turning)
Corte laser CNC
https://w w w.youtube.com /w atch?v= RO 8Iyj0-iw U& t= 1s

22. Fabricación digital – digital manufacturing
La fabricación digital es un enfoque a la manufactura centrado
alrededor de un sistema informático.
Procesos bottom-up
• Estereolitografía (Stereolithography)
• Inyección de tinta (Ink-Jet Processing)
• Sinterizado láser (Laser sintering) →
Impresión 3D de metales
• Fabricación por filamento fundido
(Fused filament fabrication) →
impresión 3D convencional
Top-down processes
• Corte CNC
• Chorro de agua (Water jet)
• Plasma
• Laser
• Fresado CNC (CNC milling)
• Torneado CNC (CNC turning)
Fresado CNC de aluminio
https://w w w.youtube.com /w atch?v= dCPqjyUgXVY& t= 2s

23. Fabricación digital – digital manufacturing
La fabricación digital es un enfoque a la manufactura centrado
alrededor de un sistema informático.
Procesos bottom-up
• Estereolitografía (Stereolithography)
• Inyección de tinta (Ink-Jet Processing)
• Sinterizado láser (Laser sintering) →
Impresión 3D de metales
• Fabricación por filamento fundido
(Fused filament fabrication) →
impresión 3D convencional
Top-down processes
• Corte CNC
• Chorro de agua (Water jet)
• Plasma
• Laser
• Fresado CNC (CNC milling)
• Torneado CNC (CNC turning)
Torneado CNC
https://w w w.youtube.com /w atch?v= m pvc8-apEv8& t= 2s

24. Electrónica open
source
Fabricación
digital
Programación open
source
Creación
colaborativa
¿Cómo lo podemos hacer?

25. Creación colaborativa: repositorios y foros de open hardware

26. Ejemplo: Thingiverse
https://w w w.thingiverse.com /

27. Ejemplo: Thingiverse
https://w w w.thingiverse.com /

28. Un ejemplo de diseño disponible online
Microscopio OpenFlexure, impreso en 3D
https://gitlab.com/openflexure/openflexure-microscope

29. Un ejemplo de diseño disponible online
Microscopio OpenFlexure, impreso en 3D
https://gitlab.com/openflexure/openflexure-microscope
Rizoma de helecho

30. Precio: < 5 USD
Disponibilidad: un par de horas
Ejemplos de cuánto podemos reducir los costos
Real tim PCR
Precio: USD 4,300
Real time PCR
Precio: USD 6000
Precio: USD 499
Tiempo de armado: 3 hs
Precio en USA: USD 435
Precio en Argentina: USD 1305
Disponibilidad en Arg.: semanas/meses
LAB JACK
Termociclador PCR
https://openpcr.org/

31. Precio: < 5 USD
Disponibilidad: un par de horas
Ejemplos de cuánto podemos reducir los costos
Real tim PCR
Precio: USD 4,300
Real time PCR
Precio: USD 6000
Precio: USD 499
Tiempo de armado: 3 hs
Precio en USA: USD 435
Precio en Argentina: USD 1305
Disponibilidad en Arg.: semanas/meses
LAB JACK
Termociclador PCR
https://openpcr.org/
El precio y la disponibilidad
inmediata son solo efectos
secundarios del open-source
hardware. La mayor ventaja que
presenta para la ciencia es la
personalización y el control.

32. • A medida que la comunidad de usuarios y desarrolladores de
hardware libre aumente, se va a ir transformando en una
revolución global en el equipamiento científico.
Indefectiblemente va a ir cambiando la filosofía que predomina
en los fabricantes.
• Las empresas de hardware libre basan sus valores en la
innovación permanente y la creación colaborativa, en
oposición a la filosofía propietaria que busca dividendos con las
regalías de patentes, lo que desincentiva la innovación.
• El mayor beneficio del hardware libre es la capacidad de
personalización y control del equipamiento, fundamental para
trabajar en la frontera de la ciencia.
• Incentivar a los alumnos a construir sus propios aparatos
contribuye enormemente a su educación.
Conclusiones

33. Créditos y lecturas adicionales
• Este documento fue creado con aporte de las siguientes fuentes:
• Drew Fustini: Open Source Hardware for Good.
https://www.slideshare.net/DrewFustini/open-source-hardware-for-good
• Fernando Castro. Taller de introducción al hardware libre para la ciencia.
• Joshua M. Pearce. Open-Source Lab: How to Build Your Own Hardware and Reduce Research Costs; Elsevier,
2013.
• Alicia Gibb. Building Open Source Hardware: DIY Manufacturing for Hackers and Makers; Addison-Wesley
Professional, 2014
• Julieta Arancio. Open Science Hardware in Latin America: Democratising technology?
https://github.com/thessaly/phd
https://openhardw are.m etajnl.com /
https://w w w.journals.elsevier.com /hardw arex
https://w w w.tjoe.org/
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34. ¡Gracias por
su atención!
Slides: https://bit.ly/2WSzleE