El síndrome conocido como “Bubble Butt”, o síndrome de flotabilidad positiva, es un trastorno cada vez más común en tortugas marinas como Charlotte, una tortuga verde (Chelonia mydas) macho que vive en el Acuario Mystic de Connecticut. Este síndrome, causado principalmente por traumatismos —generalmente por colisiones con embarcaciones—, provoca una irregularidad en el caparazón que atrapa aire, obstruye órganos internos y dificulta significativamente la capacidad de nadar con normalidad.

Charlotte fue encontrada en 2008 en la Isla Jekyll, Georgia, y puesta bajo cuidado médico al evidenciarse que no podía nadar ni alimentarse lo suficiente para sobrevivir. En ese momento, la Dra. Jenn Flower, entonces veterinaria clínica jefa del Acuario Mystic, comprendió que Charlotte —identificada como macho, aunque conservando su nombre original— necesitaba ayuda urgente. Los equipos de acuaristas y veterinarios intentaron diversas soluciones, desde adherir pesas directamente al caparazón hasta colocarle un cinturón de tela con correas. Sin embargo, estos primeros intentos fracasaron: el adhesivo causaba irritaciones o las pesas se desprendían al contacto con el agua.

Ante estos desafíos, el equipo decidió explorar una solución innovadora: la impresión 3D. La inspiración llegó gracias a Gabriela Queiroz Miranda, una estudiante de secundaria de Minnesota, quien había desarrollado un cinturón con pesas para tortugas afectadas por el síndrome. Utilizando escaneo y diseño en 3D, probó su solución en Voldetort, la tortuga de su aula. Su proyecto fue publicado en Science News Explores, lo que motivó a la Dra. Flower a contactar con Adia, una empresa especializada en impresión 3D con sede en Connecticut.

Adia colaboró con Functional 3D, expertos en escaneo tridimensional, para realizar un modelo digital de alta resolución del caparazón de Charlotte. Este escaneo permitió diseñar un arnés personalizado, cómodo y ajustable, que pudiera retirarse o modificarse según fuera necesario. El equipo de Functional 3D tuvo que equilibrar la precisión técnica con las precauciones veterinarias establecidas por la Dra. Flower y el equipo de acuaristas, garantizando la seguridad de Charlotte. “Sus contribuciones fueron clave para impulsar el flujo de trabajo digital en el diseño del arnés”, afirmó Nick Gondek, director de fabricación aditiva en Adia.

Cuando llegó el momento de desarrollar el diseño basado en los datos escaneados, Adia recurrió a New Balance Athletics, empresa reconocida por fabricar equipos deportivos de alto rendimiento mediante tecnología de diseño avanzada. El diseño computacional fue esencial, ya que crear manualmente cada pieza habría sido un proceso demasiado laborioso. “Poder establecer un flujo de trabajo que permita crear un arnés personalizado es realmente poderoso”, señaló Wawrousek, diseñador del proyecto.

El equipo desarrolló múltiples iteraciones: desde dispositivos anchos similares a cinturones, pasando por pequeños clips, hasta arneses robustos con cierre a presión. “Muchas de las iteraciones se centraron en la comodidad de la tortuga marina. Tuvimos que determinar con precisión qué parte del caparazón ofrecía suficiente palanca para sujetar el arnés y cómo colocar las pesas de forma ajustable”, explicó Gondek.

Tras meses de diseño, se optó por un arnés ágil, ligero y ajustable que se acopla al borde del caparazón de Charlotte y puede retirarse o modificarse según sea necesario. Aunque se había logrado un diseño funcional, aún quedaba por resolver la fabricación del arnés, maximizando su resistencia, precisión y repetibilidad.

Pruebas con Charlotte

Adia, con años de experiencia en impresión 3D, colaboró con Oxford Performance Materials (OPM) para desarrollar un material personalizado apto para impresión mediante sinterización selectiva por láser (SLS). Las piezas resultantes eran resistentes, de alta calidad y ligeras, permitiendo a Charlotte nadar con flexibilidad.

La iteración final, impresa en 3D con polvo blanco sintetizado de OPM, funcionó exitosamente. Charlotte pudo nadar con normalidad y comenzar a ejercitar sus aletas traseras, pasos fundamentales hacia su recuperación.

Cuando el arnés final fue impreso, ensamblado y colocado, el equipo contuvo la respiración. Con el paso de los años, Charlotte ha desarrollado menos tolerancia a ser manipulada fuera del tanque, especialmente para colocarle nuevos dispositivos. Sin embargo, al volver al agua, se mostró cómoda.

Claire Bolster, su cuidadora y acuarista en Mystic, comentó: “Parece una interacción muy positiva. Ha pasado tiempo desde la última vez que le colocamos el arnés, y esta nueva versión le ha parecido una excelente incorporación. A medida que lo use con más frecuencia, podremos volver a añadir las pesas y observar cómo las tolera. Por ahora, es una señal muy alentadora que se haya adaptado tan bien desde el principio”.

Fuente: FormLabs

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Salvando a Charlotte: impresión 3D ayuda a tortugas marinas con síndrome “Bubble Butt”

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Gracias a la innovación en impresión 3D y la colaboración entre veterinarios, ingenieros y diseñadores, se creó un arnés personalizado que ha permitido a Charlotte, una tortuga marina con síndrome "Bubble Butt", mejorar su movilidad y bienestar.

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FormLabs

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Fundación Tourtugas

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