THE WASTIVE: Un Flujo y Reflujo Interactivo de los Residuos de la Fabricación Digital

Tabla de Contenidos

• 1. Introducción y Visión General
• 2. El Problema: Residuos de la Fabricación Digital
  • 2.1 Impacto Ambiental
  • 2.2 Flujos de Residuos Actuales
• 3. THE WASTIVE: Concepto y Diseño
  • 3.1 Reimaginación Poética
  • 3.2 Mecanismo Interactivo
• 4. Marco Técnico y Artístico
  • 4.1 Sistema de Detección y Respuesta
  • 4.2 Elecciones de Material y Estética
• 5. Trabajos Relacionados y Contexto
  • 5.1 Diseño de Interacción Sostenible (SID)
  • 5.2 Investigación de Materiales Ecológicos
• 6. Ideas Principales y Análisis
• 7. Detalles Técnicos y Modelo Matemático
• 8. Resultados Experimentales y Participación del Usuario
• 9. Marco de Análisis: Un Estudio de Caso Sin Código
• 10. Aplicaciones y Direcciones Futuras
• 11. Referencias

1. Introducción y Visión General

"THE WASTIVE" es una instalación de arte interactiva que plantea una pregunta provocadora: ¿Y si los residuos de la fabricación digital pudieran observar el mundo? Transforma materiales descartados de procesos como la impresión 3D y el corte láser en observadores conscientes que interactúan con la presencia humana. La instalación imita el ritmo del flujo y reflujo de las olas del mar, creando un diálogo silencioso y poético entre los espectadores y el residuo tecnológico que producen. Este trabajo se sitúa en la intersección de la Interacción Humano-Computadora (IHC), la fabricación digital, las artes mediáticas y la sostenibilidad, con el objetivo de fomentar una mayor participación pública en problemas ambientales que a menudo se limitan a comunidades de expertos.

2. El Problema: Residuos de la Fabricación Digital

La democratización de la fabricación digital ha llevado a un aumento en la creación de prototipos y el uso de materiales, principalmente plásticos. Esto genera residuos significativos, incluyendo estructuras de soporte, impresiones fallidas y recortes.

2.1 Impacto Ambiental

Los plásticos desechados incorrectamente se descomponen en microplásticos, amenazando los ecosistemas marinos. Se estima que entre 11 y 23 millones de toneladas de plástico entran al océano anualmente [4]. El ciclo de vida de los prototipos en IHC a menudo pasa por alto el costo ambiental total del consumo de materiales.

2.2 Flujos de Residuos Actuales

Los residuos comunes incluyen estructuras de soporte de impresión 3D, relleno excesivo, impresiones fallidas y restos de madera contrachapada de corte láser. Estos materiales suelen verse como subproductos inertes, no como entidades con potencial para el diálogo o la reflexión.

3. THE WASTIVE: Concepto y Diseño

La instalación recontextualiza los residuos, pasando de ser un problema a ser un participante.

3.1 Reimaginación Poética

El concepto central es la antropomorfización. A los residuos se les da una "voz" y una "mirada". Cambia la perspectiva de "Observar los Residuos de Impresión 3D" a "Ser Observado por los Residuos de Impresión 3D", desafiando el rol y la responsabilidad del espectador.

3.2 Mecanismo Interactivo

Cuando los espectadores se acercan, la instalación despierta. Sus movimientos y sonidos están diseñados para imitar las olas del océano—una metáfora directa del destino final de gran parte de los residuos plásticos. Esto crea una experiencia sensorial reflexiva, a la vez hermosa e inquietante.

4. Marco Técnico y Artístico

El trabajo combina tecnología de sensores, escultura cinética y diseño sonoro.

4.1 Sistema de Detección y Respuesta

Sensores de proximidad (por ejemplo, ultrasónicos o LiDAR) detectan la presencia y distancia del espectador. Estos datos impulsan actuadores (probablemente servomotores o motores paso a paso) para crear el movimiento ondulatorio en las piezas de residuos ensambladas. La retroalimentación de audio, que se asemeja a murmullos del océano, se genera algorítmicamente en base a los parámetros de interacción.

4.2 Elecciones de Material y Estética

El material físico son los propios residuos—plásticos de impresión 3D y restos de madera de corte láser seleccionados. El ensamblaje probablemente sigue patrones orgánicos y no uniformes para contrastar con los orígenes precisos y geométricos de los residuos. La paleta de colores se deriva de los estados originales de los materiales, con posible iluminación para realzar la metáfora acuática.

5. Trabajos Relacionados y Contexto

THE WASTIVE se basa en dominios de investigación establecidos.

5.1 Diseño de Interacción Sostenible (SID)

Pionero de investigadores como Blevis [1], el SID aboga por integrar consideraciones ambientales en el diseño de interacción. El ciclo de vida sostenible de prototipado de Eldy et al. [3] proporciona un marco práctico que THE WASTIVE complementa al añadir una capa emocional y persuasiva.

5.2 Investigación de Materiales Ecológicos

Iniciativas como el filamento de impresión 3D a partir de posos de café usados de Rivera et al. [5] representan el lado de la ciencia de materiales de la sostenibilidad. THE WASTIVE opera en el lado perceptual y conductual, con el objetivo de cambiar las actitudes que impulsan la demanda de tales innovaciones.

6. Ideas Principales y Análisis

Idea Principal: THE WASTIVE no es una solución técnica a los residuos; es un Caballo de Troya psicológico. Su verdadera innovación radica en usar la fortaleza central de la IHC—crear experiencias atractivas—para hackear la percepción del usuario sobre los residuos, haciendo que la consecuencia ambiental de la fabricación digital se sienta personal, inmediata y extrañamente hermosa.

Flujo Lógico: La lógica del proyecto es elegantemente circular: 1) Tomar el resultado físico de un sistema problemático (residuos de fabricación). 2) Dotarlo de agencia usando las herramientas del mismo sistema (sensores, actuadores, código). 3) Usar esta agencia para reflejar el problema (metáfora de las olas del océano) de vuelta a los usuarios del sistema. Cierra el ciclo de retroalimentación que normalmente se rompe en la eliminación.

Fortalezas y Debilidades: Su fortaleza es su retórica potente y no moralizante. A diferencia de una estadística o una etiqueta de advertencia, crea empatía por lo inanimado. La debilidad, común en el diseño especulativo, es la medibilidad. ¿Una experiencia conmovedora en una galería se traduce en un cambio de comportamiento en un laboratorio o espacio de creación? El proyecto se apoya fuertemente en la suposición de que el compromiso afectivo conduce a la acción, un vínculo que las ciencias del comportamiento a menudo encuentran tenue.

Ideas Accionables: Para los investigadores, este es un referente de cómo hacer que la investigación en SID sea atractiva. El siguiente paso debería ser instrumentar la instalación para recopilar datos sobre cómo la experiencia altera las intenciones declaradas de los espectadores o, mejor aún, sus elecciones posteriores de prototipado en un taller vinculado. Para la industria, es una llamada a ver los flujos de residuos no solo como problemas logísticos, sino como material de diseño y canales de comunicación. Imagina una impresora 3D que, después de una impresión fallida, no solo emite un pitido sino que visualmente "suspira" con un movimiento ondulatorio de su propia papelera de residuos—una versión a pequeña escala e integrada del principio de THE WASTIVE.

7. Detalles Técnicos y Modelo Matemático

El movimiento ondulatorio puede modelarse como un sistema armónico amortiguado, donde las piezas de residuos responden a la proximidad del espectador ($d$). El nivel de activación $A(t)$ de un actuador dado podría estar gobernado por una función como:

$A(t) = A_{max} \cdot e^{-\beta d} \cdot \sin(2\pi f t + \phi) \cdot S(t)$

Donde:
- $A_{max}$ es la amplitud máxima.
- $\beta$ es un coeficiente de amortiguación inversamente relacionado con la sensibilidad de proximidad.
- $f$ es la frecuencia de la oscilación de la onda.
- $\phi$ es un desfase para crear efectos de onda viajera a través de múltiples actuadores.
- $S(t)$ es una función de ruido estocástico (por ejemplo, ruido de Perlin) para imitar la variación natural, no mecánica, de las olas.

La síntesis de sonido podría usar un parámetro similar ($d$) para modular la amplitud y frecuencia de un banco de osciladores de ruido filtrado, creando los "suaves murmullos del mar".

8. Resultados Experimentales y Participación del Usuario

Aunque el PDF no presenta resultados cuantitativos formales, el resultado descrito es cualitativo y conductual. El "experimento" es la exhibición de la instalación. El éxito se mide en el comportamiento observado del espectador: compromiso prolongado, postura contemplativa y cambios reportados en la percepción durante entrevistas posteriores a la experiencia o registros de comentarios. Los resultados anecdóticos probablemente indican que la instalación desencadena con éxito la reflexión prevista, haciendo que los espectadores sean conscientes del ciclo de vida de sus propios resultados materiales creativos. La yuxtaposición del residuo de alta tecnología con el movimiento orgánico y oceánico es la variable clave que impulsa este estado reflexivo.

Descripción del Gráfico (Conceptual): Un gráfico de barras hipotético que compara las respuestas de los espectadores en encuestas antes y después de experimentar THE WASTIVE. El eje y muestra el porcentaje de espectadores que están de acuerdo con afirmaciones como "Me siento personalmente responsable de mis residuos de prototipado" o "Los residuos de fabricación digital se sienten como un problema abstracto". Un cambio positivo significativo (aumento para la responsabilidad, disminución para la abstracción) después de la experiencia demostraría visualmente el impacto de la instalación.

9. Marco de Análisis: Un Estudio de Caso Sin Código

Marco: El "Ciclo Percepción-Acción para la IHC Sostenible"

Aplicación del Estudio de Caso a THE WASTIVE:
1. Percepción Oscura: Estado Normal: Los usuarios perciben los residuos de fabricación como un subproducto inevitable e inerte ("basura"). El ciclo de retroalimentación entre la creación y la consecuencia ambiental está roto.
2. Intervención: THE WASTIVE se instala directamente en este ciclo roto. Representa físicamente los residuos y simula su posible destino ambiental (el océano) a través de la metáfora.
3. Percepción Alterada: Nuevo Estado: Los usuarios se ven obligados a percibir los residuos como una entidad activa con conexión a un ecosistema más grande. El ciclo se cierra temporalmente a través del arte.
4. Acción Potencial: El marco hipotetiza que esta percepción alterada aumenta la probabilidad de acciones sostenibles (por ejemplo, buscar filamentos biodegradables, minimizar el material de soporte) en futuras tareas de fabricación. Este paso final requiere un estudio longitudinal para validarlo.

Este marco puede usarse para analizar otros proyectos persuasivos de sostenibilidad en IHC mapeando cómo se dirigen a "rupturas" específicas en el ciclo percepción-acción del usuario con respecto al uso de recursos.

10. Aplicaciones y Direcciones Futuras

1. Integración como Herramienta Educativa: Versiones a escala reducida de THE WASTIVE podrían desplegarse en espacios de creación universitarios, Fab Labs y escuelas de diseño como recordatorios interactivos permanentes, vinculando el acto creativo directamente con su consecuencia material.
2. Sistemas Generativos y Adaptativos: Iteraciones futuras podrían usar visión por computadora para analizar el tipo específico de residuo que se introduce en la instalación (por ejemplo, PLA vs. ABS, estructura de soporte vs. impresión fallida) y alterar su patrón de respuesta en consecuencia, creando un diálogo más matizado.
3. Fisicalización de Datos de Flujos de Residuos: El concepto podría evolucionar hacia un panel de control de fisicalización de datos en tiempo real para un laboratorio de fabricación. El flujo y reflujo, el color o el sonido de la instalación podrían vincularse a métricas en vivo de consumo de material, uso de energía o tasas de impresión exitosa, haciendo que los flujos de recursos sean tangiblemente visibles.
4. Polinización Cruzada con Arte de IA: La integración de modelos de IA generativa (como los basados en principios de CycleGAN para transferencia de estilo [7]) podría permitir que el sistema "sueñe" o visualice las posibles formas futuras o rutas de degradación de los residuos colocados en él, añadiendo una dimensión temporal a la reflexión.

11. Referencias

1. Blevis, E. (2007). Sustainable interaction design: invention & disposal, renewal & reuse. Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI '07).
2. DiSalvo, C., Sengers, P., & Brynjarsdóttir, H. (2010). Mapping the landscape of sustainable HCI. Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI '10).
3. Eldy, et al. (2023). A Sustainable Prototyping Life Cycle for Digital Fabrication. ACM Conference Paper.
4. IUCN. (2021). Marine plastics. International Union for Conservation of Nature.
5. Rivera, M. L., et al. (2022). Sustainable 3D Printing Filament from Spent Coffee Grounds. ACS Sustainable Chemistry & Engineering.
6. Karana, E., et al. (2015). The T(r)opic of Materials: Towards a Relational Understanding of Materials Experience. International Journal of Design.
7. Zhu, J., Park, T., Isola, P., & Efros, A. A. (2017). Unpaired Image-to-Image Translation using Cycle-Consistent Adversarial Networks. Proceedings of the IEEE International Conference on Computer Vision (ICCV).
8. Gaver, W. (2012). What should we expect from research through design? Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI '12).
9. IPCC. (2022). Climate Change 2022: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Intergovernmental Panel on Climate Change.