ABOUT THE SPEAKER
Klaus Stadlmann - Engineer
Klaus Stadlmann was pursuing his PhD at Vienna's Technical University when a broken laser system gave him some unexpected free time to think. Instead of working on his thesis, he decided to build the world's smallest 3D printer.

Why you should listen

Klaus Stadlmann graduated from the Technical University of Vienna with a degree in Industrial Engineering. While pursuing his PhD at the Institute of Material Sciences and Technologies at Vienna's Technical University, Klaus led the project to develop the world's smallest 3D printer.

More profile about the speaker
Klaus Stadlmann | Speaker | TED.com
TEDxVienna

Klaus Stadlmann: The world's smallest 3D printer

Filmed:
370,516 views

What could you do with the world’s smallest 3D printer? Klaus Stadlmann demos his tiny, affordable printer that could someday make customized hearing aids -- or sculptures smaller than a human hair. (Filmed at TEDxVienna.)
- Engineer
Klaus Stadlmann was pursuing his PhD at Vienna's Technical University when a broken laser system gave him some unexpected free time to think. Instead of working on his thesis, he decided to build the world's smallest 3D printer. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

Hola a todos, gracias por recibirme hoy.
00:47
HelloHola everybodytodos,
thanksGracias for havingteniendo me todayhoy.
0
1442
2550
00:50
I'm a little bitpoco injuredlesionado,
1
4460
1405
Estoy un poco lesionado,
pero hace falta más que un carro
para impedirme hablar con Uds.
00:51
but it takes more than a carcoche
to stop me from talkinghablando to you.
2
5889
3292
00:55
(LaughterRisa)
3
9205
2516
(Risas)
00:57
(ApplauseAplausos)
4
11745
3167
(Aplausos)
01:00
Maybe a tanktanque?
5
14936
1272
¿Quizás un tanque?
01:04
So todayhoy, I want to talk
about the microprinter,
6
18919
3101
Hoy quiero hablar
acerca de la microimpresora,
sobre mi trabajo, cómo comenzó todo,
01:08
about my work, how everything startedempezado,
7
22044
2794
01:10
what was my motivationmotivación to buildconstruir
the smallestpequeñísimo 3-D-RE printerimpresora in the worldmundo.
8
24862
5721
cuál fue mi motivación para construir
la impresora 3D más pequeña del mundo.
01:16
Let's startcomienzo with my dailydiariamente businessnegocio.
9
30607
3319
Empecemos con mi labor cotidiana.
Mi área regular de trabajo se llama
polimerización de dos fotones.
01:19
So, my normalnormal workingtrabajando fieldcampo is calledllamado
two-photondos fotones polymerization.
10
33950
4331
01:25
It soundssonidos very nerdynerdy, it is very nerdynerdy.
11
39111
3258
Suena muy nerd, es muy nerd.
01:28
(LaughterRisa)
12
42393
1319
(Risas)
01:30
What do you need for makingfabricación this stuffcosas?
13
44465
3336
¿Qué necesitan para hacer eso?
01:33
You need a complexcomplejo laserláser systemsistema,
14
47825
2200
Necesitan un sistema láser complejo,
01:36
a so-calledasí llamado femtosecondfemtosegundo laserláser systemsistema,
15
50049
2318
un láser denominado femtosegundo,
01:38
whichcual you focusatención ontosobre a very tinyminúsculo spotlugar --
very, very, very tinyminúsculo --
16
52391
5463
el cual se enfoca sobre un punto
muy pequeño... muy, muy, muy pequeño...
01:43
and this is a very expensivecostoso,
not very durabledurable laserláser systemsistema. (LaughsRisas)
17
57878
5693
y este sistema láser es muy costoso
y poco durable. (Risas)
01:50
And on the other handmano, you need
a very complexcomplejo positioningposicionamiento systemsistema.
18
64264
4189
Y, por otra parte, necesitan un sistema
de localización muy complejo.
01:54
We call it "Agathe,"
because it's very heavypesado,
19
68477
3587
Lo llamamos ''Agathe'',
porque es muy pesado,
01:58
and we thought Agathe was a nicebonito namenombre.
20
72088
2305
y pensamos que Agathe era un buen nombre.
02:00
(LaughterRisa)
21
74417
1150
(Risas)
02:02
And, well, you need this systemsistema
to movemovimiento the laserláser throughmediante,
22
76757
3441
Y, bueno, necesitan este sistema
para mover el láser a través de él,
02:06
for exampleejemplo, at the very accuratepreciso
levelnivel, about 200 nanometersnanómetros,
23
80222
3881
por ejemplo, en el nivel más preciso,
alrededor de 200 nanómetros,
02:10
so very accuratepreciso.
24
84127
1159
demasiado preciso.
02:11
And, well, what can you do with that?
25
85310
2483
Y, bueno, ¿qué pueden hacer con eso?
Pueden hacer cosas que no pueden
ver con sus ojos.
02:13
You can do things
that you cannotno poder see with your eyesojos.
26
87817
3307
02:17
So you can printimpresión out whateverlo que sea you want,
27
91148
2368
Pueden imprimir lo que quieran,
02:19
you can printimpresión out a towertorre bridgepuente,
you can printimpresión out Agathe's husbandmarido ...
28
93540
4319
pueden imprimir el Puente de Londres,
pueden imprimir al esposo de Agathe...
02:24
(LaughterRisa)
29
98343
1968
(Risas)
02:27
OK, but, what makeshace it so mind-blowingalucinante?
30
101145
6065
Bien, pero ¿qué lo hace tan impresionante?
02:33
You maybe noticedarse cuenta this scaleescala barbar,
and it's 100 micronsmicrones for the towertorre bridgepuente
31
107234
6376
Quizás Uds. noten que esta barra de escala
marca 100 micras para el Puente de Londres
02:39
and 20 micronsmicrones for the fatgrasa man.
32
113634
2383
y 20 micras para este hombre gordo.
02:42
For comparisoncomparación, the diameterdiámetro
of a humanhumano haircabello is around 50 micronsmicrones.
33
116041
4631
Para comparar, el diámetro de un cabello
humano es alrededor de 50 micras.
Bien, estos objetos son como una partícula
de polvo o incluso más pequeño,
02:46
So these objectsobjetos are like
a dustpolvo particlepartícula or even smallermenor,
34
120696
5258
02:51
so you can hardlyapenas see them.
35
125978
2760
por lo que difícilmente pueden verlos.
02:55
What you can alsoademás do
and what we are alsoademás workingtrabajando on
36
129551
4245
Lo que también pueden hacer
y en lo que también estamos trabajando
02:59
is improvingmejorando the systemsistema,
improvingmejorando the resinsresinas,
37
133820
4088
es en mejorar el sistema,
mejorando las resinas,
03:03
the materialmaterial we use for catchingatractivo
a wormgusano or something elsemás.
38
137932
5605
el material que usamos
para capturar un virus u otra cosa.
03:09
InsideDentro the resinresina, we movemovimiento the laserláser
throughmediante the resinresina, it getsse pone polymerized,
39
143561
5330
Dentro de la resina, movemos el láser
a través de la resina, y se polimeriza,
03:14
and we catchcaptura a livingvivo animalanimal,
40
148915
2814
y así atrapamos un animal vivo,
03:17
here, a specialespecial wormgusano.
41
151753
1694
aquí, una lombriz especial.
03:19
What we're tryingmolesto to do,
or what the nextsiguiente steppaso would be,
42
153471
3811
Lo que estamos tratando de hacer,
o lo que sería el siguiente paso,
03:23
is to make biocompatiblebiocompatible polymerspolímeros
and maybe to writeescribir some things
43
157306
6568
es elaborar polímeros biocompatibles
y quizás escribir algunas cosas
03:29
insidedentro your bodycuerpo
or insidedentro the bodycuerpo of a wormgusano,
44
163898
3252
dentro de su cuerpo
o dentro del cuerpo de un virus,
03:33
or to attachadjuntar cellsCélulas
to our structuresestructuras, and so on.
45
167174
4905
o colocar células en nuestras
estructuras, etc.
03:38
But, OK, that's my normalnormal workingtrabajando fieldcampo.
46
172103
3134
Pero, bien, esa es mi área
regular de trabajo.
Hoy quiero contar la historia
detrás de la micro impresora.
03:41
TodayHoy I want to tell the storyhistoria
behinddetrás the microprinter.
47
175261
4418
¿Cuál fue mi motivación?
03:45
What was my motivationmotivación?
48
179703
1735
03:47
Well, everything startedempezado
on Mondaylunes morningMañana, 6:30.
49
181462
4539
Bueno, todo comenzó un lunes
en la mañana, a las 6:30.
03:52
OK, that's a liementira. Maybe it was 10 o'clocken punto.
50
186025
3198
Bueno, es mentira.
Quizás eran las 10 en punto.
03:55
(LaughterRisa)
51
189247
1017
(Risas)
03:56
I wentfuimos to my laserláser lablaboratorio, whichcual is locatedsituado
nearcerca Karlsplatz, in Freihaus,
52
190288
4967
Fui a mi laboratorio láser
cerca de Karlsplatz, en Freihaus,
04:01
at the ViennaViena UniversityUniversidad of TechnologyTecnología.
53
195279
2430
en la Universidad Tecnológica de Viena.
04:03
I wentfuimos in, and I saw
that this laserláser systemsistema was brokenroto,
54
197733
3964
Entré, y vi que este sistema
láser estaba roto,
04:07
and I triedintentó to fixfijar it.
55
201721
1323
y traté de repararlo.
04:09
It tooktomó me halfmitad a day, severalvarios hourshoras.
56
203068
3442
Me tomó medio día, largas horas.
04:12
Then I noticednotado, OK, there is a majormayor
issueproblema with the pumpbomba sourcefuente.
57
206534
4280
Entonces noté, bien, hay un problema
serio con la bomba de combustible.
04:16
I cannotno poder fixfijar that myselfmí mismo; we have to call
the serviceServicio techniciantécnico.
58
210838
3392
No puedo arreglarlo yo solo,
tenemos que llamar al servicio técnico.
04:20
And from that pointpunto on,
I noticednotado I had time to think.
59
214254
3487
Y desde ese momento me di cuenta
de que tenía tiempo para pensar.
04:23
So I thought, "What to do now?
Maybe startcomienzo to writeescribir my PhDDoctor en Filosofía thesistesis."
60
217765
4357
Entonces pensé, "¿Qué haré ahora? Quizás
comenzar a escribir mi tesis doctoral".
04:28
(LaughterRisa)
61
222146
2313
(Risas)
04:30
No, no, not a good ideaidea at all.
62
224483
2489
No, no, no es para nada una buena idea.
04:32
So I startedempezado thinkingpensando, maybe
writeescribir a scientificcientífico paperpapel.
63
226996
4592
Así que se me ocurrió, quizás escribir
un artículo científico.
04:37
Not a good ideaidea at all.
64
231612
1532
Para nada una buena idea tampoco.
04:39
And then, on Saturdaysábado,
after a weeksemana of thinkingpensando,
65
233168
3922
Y entonces, un sábado,
luego de una semana pensando,
04:43
I camevino up with the ideaidea
66
237114
1366
se me vino una idea:
04:44
to buildconstruir the smallestpequeñísimo
3-D-RE microprinter in the worldmundo.
67
238504
3120
construir la micro impresora 3D
más pequeña del mundo.
04:47
(LaughterRisa)
68
241648
1375
(Risas)
04:49
Or, the smallestpequeñísimo 3-D-RE printerimpresora in the worldmundo.
69
243047
2275
O, la impresora 3D más pequeña del mundo.
04:51
(ApplauseAplausos)
70
245346
3373
(Aplausos)
04:56
So I calledllamado my professorprofesor
and told him about it.
71
250390
4022
Así que llamé a mi profesor
y le conté sobre eso.
05:00
"Hey, let's buildconstruir the thing!
I have time. Is it OK?"
72
254436
2733
''¡Oiga, hay que construirla!
tengo tiempo. ¿Le parece?''.
05:03
"Go aheadadelante, buildconstruir it."
73
257193
1159
''Vamos, hagámoslo.'.
05:04
And so I wentfuimos to the universityUniversidad,
and from that pointpunto on,
74
258376
3437
Y entonces fui a la universidad,
y desde ese momento,
05:07
I just put everything out of my braincerebro
insidedentro the computercomputadora
75
261837
3255
vacié todas mis ideas
dentro de la computadora
05:11
to make this CADCANALLA constructionconstrucción
of the wholetodo thing.
76
265116
3471
para hacer esta construcción
DAC en su totalidad.
05:14
And after a fewpocos monthsmeses,
we had the first testprueba runcorrer with the systemsistema.
77
268611
5259
Y luego de unos meses,
hicimos la primera prueba del sistema.
05:19
It workedtrabajó brilliantlybrillantemente
from the first testprueba on,
78
273894
4301
Funcionó eficientemente
desde la primera prueba,
05:24
and it had the samemismo resolutionresolución
as systemssistemas whichcual costcosto 60,000 euroseuros,
79
278219
5317
y tenía la misma resolución
como cualquier sistema de 60 000 euros,
05:29
and we only spentgastado 1,500 euroseuros
for the systemsistema,
80
283560
4080
y solo gastamos 1 500 euros
para el sistema,
05:33
not includingincluso my salarysalario,
81
287664
3956
sin incluir mi salario,
05:37
but that wouldn'tno lo haría addañadir so much on its ownpropio.
82
291644
2711
lo cual no sumaría mucho por sí solo.
05:40
(LaughterRisa)
83
294379
1418
(Risas)
05:41
OK, how does this work?
84
295821
1818
Bien ¿cómo funciona?
05:43
I broughttrajo you a videovídeo
85
297663
1501
Les traje un video
donde pueden ver cómo colocar
su archivo tridimensional.
05:45
where you can see how you can put
in your three-dimensionaltridimensional filearchivo.
86
299188
4865
05:50
This videovídeo was producedproducido
by a friendamigo of minemía, JuniorJúnior Veloso.
87
304077
5083
Este video fue producido
por un amigo de mío, Junior Veloso.
05:55
And you can see, you have
a setconjunto stageescenario whichcual movesmovimientos up.
88
309184
3766
Y pueden ver, tiene una pantalla
que se mueve hacia arriba.
05:58
And underdebajo the setconjunto stageescenario,
there is a liquidlíquido,
89
312974
2509
Y debajo de la pantalla, hay un líquido,
06:01
whichcual getsse pone solidifiedsolidificado by the lightligero.
90
315507
3004
el cual se solidifica por la luz.
06:04
And slicerebanada by slicerebanada, you createcrear the modelmodelo,
91
318535
5065
Y parte por parte, crea el modelo,
06:09
so you really pullHalar it out of the liquidlíquido.
92
323624
5962
por lo tanto, solo se saca del líquido.
06:16
And it just dependsdepende
on how biggrande your modelmodelo is.
93
330091
3510
Solo depende de cuán grande sea el modelo.
06:19
Maybe you have 100 slicesrodajas,
1,000 or 10,000 slicesrodajas.
94
333625
3935
Quizás ustedes tengan 100 piezas,
1 000 o 10 000 piezas.
06:23
So that's how it workstrabajos.
95
337584
2635
Así es como funciona.
Claro, esta es una máquina mucho
más grande que una micro impresora,
06:26
Of coursecurso, this is a much biggermás grande machinemáquina
than the microprinter,
96
340243
3299
06:29
but it usesusos more or lessMenos
the samemismo principlesprincipios,
97
343566
2615
pero utiliza más o menos
los mismos principios,
06:32
so that's what I want to showespectáculo you.
98
346205
2220
eso es lo que quería mostrarles.
06:34
At the endfin, this headcabeza, this alienextraterrestre headcabeza,
99
348449
3272
Al final, esta cabeza,
esta cabeza alienígena,
06:37
is attachedadjunto to the buildingedificio platformplataforma,
100
351745
2161
se conecta a la plataforma
de construcción,
06:39
and when the processproceso is donehecho,
you just simplysimplemente have to breakdescanso the headcabeza
101
353930
6208
y cuando el proceso está listo,
simplemente tienen que romper la cabeza
06:46
from the supportapoyo structureestructura you need,
102
360162
2738
de la estructura de soporte que necesitan,
06:48
and then everything is readyListo.
103
362924
2114
y entonces todo está listo.
06:51
So.
104
365843
1390
Entonces.
06:54
OK, but what does
the microprinter look like?
105
368663
3295
Bien, ¿cómo luce la microimpresora?
06:57
Well, maybe some of you
have alreadyya seenvisto this pictureimagen.
106
371982
3438
Bueno, quizás algunos de Uds.
ya hayan visto esta imagen.
07:01
I alsoademás broughttrajo it to you in personpersona,
so I want to kindlyamablemente introduceintroducir you
107
375444
5237
También se los traje en persona,
tengo el gusto de presentarles
07:06
to the 3-D-RE microprinter,
whichcual looksmiradas like this.
108
380705
2950
la microimpresora 3D, la cual luce así.
07:09
So it's very smallpequeña,
it's really a desktopescritorio versionversión.
109
383679
4073
Es muy pequeña, en realidad
es una versión de escritorio.
07:13
It's a really affordableasequible systemsistema.
110
387776
1890
Es un sistema en verdad asequible.
07:15
And we are really proudorgulloso of it,
actuallyactualmente, and --
111
389690
4263
Y estamos realmente orgullosos
de ello, de hecho, y...
07:19
(LaughterRisa)
112
393977
2000
(Risas)
07:23
And you have this tinyminúsculo little systemsistema;
there are biggermás grande onesunos.
113
397006
5718
Y aquí tienen este pequeño sistema;
existen unos más grandes.
07:28
What can you do
with a cheapbarato, affordableasequible systemsistema?
114
402748
2617
¿Qué pueden hacer con un sistema,
económico, asequible?
07:31
For exampleejemplo, you all know
these hearingaudición aidsSIDA?
115
405389
4726
Por ejemplo, ¿todos Uds.
conocen estos audífonos?
07:36
They have to be producedproducido
individuallyindividualmente for eachcada personpersona,
116
410139
4353
Fueron fabricados individualmente
para cada persona,
07:40
so this is a perfectPerfecto exampleejemplo
117
414516
1701
así que esto es un ejemplo perfecto
07:42
for usingutilizando this technologytecnología
to createcrear the shellcáscara for a hearingaudición aidayuda.
118
416241
4556
para usar esta tecnología y crear
el armazón para un audífono.
Normalmente, van a la tienda,
ellos escanean sus orejas,
07:47
NormallyNormalmente, you go to the storealmacenar,
they scanescanear your earoreja,
119
421847
2829
07:50
they sendenviar the datadatos
to GermanyAlemania viavía emailcorreo electrónico, and --
120
424700
4336
envían los datos a Alemania
vía email, y...
07:55
(LaughterRisa)
121
429060
1693
(Risas)
07:56
and then they printimpresión it out with a --
122
430777
2277
y luego lo imprimen con un...
07:59
(ApplauseAplausos)
123
433078
1006
(Aplausos)
08:00
Thank you.
124
434108
1341
Gracias.
08:01
(ApplauseAplausos)
125
435473
3116
(Aplausos)
08:06
Then they printimpresión it out with a biggrande machinemáquina,
126
440894
2261
Entonces lo imprimen con una gran máquina,
08:09
and then, when it's readyListo
to sendenviar back to ViennaViena
127
443179
3542
y luego, cuando está listo
lo envían de regreso a Viena
08:12
or whereverdonde quiera you are --
128
446745
1499
o donde sea que estén...
08:15
viavía postenviar --
129
449284
1168
por correo...
Luego ellos instalan los electrónicos.
08:17
then they put in the electronicselectrónica.
130
451249
1789
08:19
When you have a microprinter
in your storealmacenar,
131
453062
2377
Si tienen una micro
impresora en la tienda,
08:21
you can go to the storealmacenar,
132
455463
2064
pueden ir a la tienda,
08:23
they scanescanear your earoreja,
133
457551
1565
escanean su oreja,
08:25
they just pressprensa "PrintImpresión,"
134
459140
2864
solo presionan ''imprimir'',
08:28
the 3-D-RE modelmodelo getsse pone slicedrebanado,
135
462028
3446
el modelo 3D se corta,
08:31
and you can go for a coffeecafé,
136
465498
1643
y pueden ir por un café,
08:33
you can go to the universityUniversidad,
whateverlo que sea you want,
137
467165
3300
pueden ir a la universidad,
o lo que quieran,
08:36
and insteaden lugar of fivecinco daysdías, you can have
your earoreja shellcáscara or your hearingaudición aidayuda
138
470489
5547
y en lugar de cinco días, pueden tener
sus armazones o sus audífonos
08:42
in just one day.
139
476060
2536
en solo un día.
08:45
And that is an exampleejemplo
of how these tinyminúsculo little machinesmáquinas
140
479065
4288
Y ese es un ejemplo de cómo
estas pequeñas máquinas
08:49
or other cheapbarato 3-D-RE printersimpresoras
could changecambio our everydaycada día livesvive.
141
483377
4520
u otra impresora 3D económica
podría cambiar nuestras vidas.
08:54
So thank you very much,
142
488539
1245
Así que muchas gracias,
08:55
and startcomienzo printingimpresión whateverlo que sea
you want, whateverlo que sea you need.
143
489808
4047
y comiencen a imprimir lo que quieran,
lo que sea que necesiten.
(Aplausos)
08:59
(ApplauseAplausos)
144
493879
2030
Translated by Johan Cuicas
Reviewed by Claudia Viveros

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Klaus Stadlmann - Engineer
Klaus Stadlmann was pursuing his PhD at Vienna's Technical University when a broken laser system gave him some unexpected free time to think. Instead of working on his thesis, he decided to build the world's smallest 3D printer.

Why you should listen

Klaus Stadlmann graduated from the Technical University of Vienna with a degree in Industrial Engineering. While pursuing his PhD at the Institute of Material Sciences and Technologies at Vienna's Technical University, Klaus led the project to develop the world's smallest 3D printer.

More profile about the speaker
Klaus Stadlmann | Speaker | TED.com