Un chico de 16 años construyó una máquina que convierte los residuos de impresión 3D en filamento nuevo y en 2025 ganó 75.000 dólares en la mayor feria científica preuniversitaria del mundo

En el pabellón de la Feria Internacional de Ciencia e Ingeniería Regeneron (ISEF) de 2025, celebrada en Columbus (Ohio), un chico de 16 años de Wrentham (Massachusetts) presentó una máquina de escritorio que convierte residuos de impresión 3D, otros plásticos y botellas de PET en filamento nuevo. Se llevó dos premios: 6.000 dólares como primero de su categoría y los 75.000 dólares del Regeneron Young Scientist Award.

Se llama Benjamin Davis y entonces cursaba segundo año en el instituto Bishop Feehan, en Attleboro. Según la nota oficial de Regeneron y Society for Science, su sistema mejora la eficiencia del proceso en torno a un 45 % y cuesta un 90 % menos que las opciones comerciales. Además, es más rápido que otras recicladoras domésticas y da un producto de más calidad.

Un premio de 75.000 dólares en la mayor feria científica preuniversitaria

La ISEF, organizada por Society for Science y patrocinada por la farmacéutica Regeneron, reunió en mayo de 2025 a cerca de 1.700 jóvenes de 48 estados de Estados Unidos y de más de 60 países, regiones y territorios. En total se repartieron más de 9 millones de dólares en premios y becas.

Davis quedó primero en la categoría Tecnología de Ingeniería: Estática y Dinámica y se llevó 6.000 dólares, según la lista oficial de galardones. Además, el jurado le concedió uno de los dos Regeneron Young Scientist Awards, de 75.000 dólares cada uno. Por encima solo quedó el premio George D. Yancopoulos Innovator, de 100.000 dólares, que fue para el eslovaco Adam Kovalčík.

«Fue una experiencia increíble, probablemente una de las mejores semanas de mi vida, y me alegro mucho de haber tenido la oportunidad de participar en la feria», dijo Davis en la nota de su instituto, que lo presenta como el primer alumno del centro que consigue esta distinción nacional.

«Me inspiran profundamente los finalistas creativos, apasionados y entregados de todo el mundo», afirmó en la nota de los premios Maya Ajmera, presidenta y consejera delegada de Society for Science.

El problema de los residuos de impresión 3D

Las impresoras 3D domésticas fabrican piezas fundiendo un hilo de plástico, el filamento, que se vende en bobinas. Una parte de ese material nunca llega a la pieza final, porque se va en impresiones fallidas, en soportes que se arrancan al terminar y en la purga, el plástico que la máquina expulsa al cambiar de color o de material.

Según la nota de Regeneron y Society for Science, hasta el 67 % del filamento usado en un proyecto típico de impresión 3D puede acabar como residuo. El sistema de Davis recibe ese plástico, junto con el de botellas de PET, ya triturado y secado, y lo convierte de nuevo en filamento.

Cómo funciona la máquina de Benjamin Davis

La extrusión empuja el plástico fundido a través de una boquilla, y la pultrusión tira de un filamento ya formado para estirarlo. Davis lo explicó con detalle a Joris Peels, de la revista especializada 3DPrint.com.

«La extrusión (empujar) es lo que hace falta para fundir los pellets o la materia prima y convertirlos en filamento, porque trabaja a la temperatura de fusión del polímero», contó. «La pultrusión (tirar) se usa después para reducir el diámetro del filamento de 2,00 mm a 1,75 mm».

La segunda fase trabaja a menos temperatura. «La pultrusión opera por debajo del punto de fusión del polímero utilizado; ablanda el plástico en lugar de fundirlo», añadió el estudiante.

El método habitual, según Davis, consiste en extruir el plástico triturado, que sale con un grosor irregular, volver a cortarlo en pellets y extruirlo de nuevo. «Es un proceso que consume mucha energía», explicó. Su máquina saca el filamento a 2,00 mm con tolerancias pobres y luego lo estira hasta 1,75 mm con un margen de error inferior a ±0,03 mm. «Esta combinación de tecnologías resultó ser un 45 % más eficiente que la extrusión y la reextrusión estándar», dijo a 3DPrint.com.

800 horas, más de 50 versiones y un tornillo hecho a mano

Según 3DPrint.com, Davis recibió su primera impresora 3D en cuarto de primaria y le cogió el gusto al reciclaje gracias a una tía. Necesitó más de 50 iteraciones y más de 800 horas para llegar a la versión premiada.

La pieza más difícil fue el tornillo de compresión, que fabricó con «herramientas manuales, un taladro de columna o una sierra de cinta», según la revista. También probó más de 50 combinaciones de filamentos y temperaturas, y comprobó que su proceso combinado generaba menos partículas en suspensión que la extrusión y la reextrusión por separado.

La máquina tiene una lista de materiales de 1.500 dólares, el proyecto completo costó 3.000 y produce hasta un kilo de filamento por hora. Ha probado PET, PETG y PLA, tres de los plásticos más comunes en impresión 3D, y su mercado objetivo son los colegios. En una versión comercial, calcula que los componentes podrían rondar los 1.000 dólares.

Su mentora fue Kelly Gomez, profesora de ciencias del Bishop Feehan. «Estamos increíblemente orgullosos de Benjamin», dijo Tim Sullivan, presidente del centro. «Sus logros son mérito de su talento, del apoyo de su familia y de nuestro apasionado profesorado de ciencia y tecnología en Feehan».

Lo que ha hecho desde la feria

En mayo de 2026, Society for Science publicó una entrevista con Davis, ya en penúltimo curso. «El premio significa mucho porque sé cuántos proyectos fenomenales había en ISEF», explicó.

Desde entonces ha presentado su trabajo en el congreso de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia (AAAS) y es becario de la American Junior Academy of Sciences. También cofundó en su instituto un club, Tech Forge, que construyó una cinta transportadora de unos 3 metros para el Santa Shop, un evento navideño anual del instituto.

«He pasado incontables horas reorganizando mi taller y adquiriendo nuevas herramientas y equipos», contó a Society for Science. Quiere hacer su máquina de extrusión y pultrusión más eficiente y viable comercialmente. «También espero desarrollar una nueva máquina capaz de crear filamentos compuestos de alta temperatura», añadió.

Según la entrevista, la investigación ha consolidado sus planes de estudiar fabricación avanzada e ingeniería mecánica o de materiales en la universidad, y piensa volver a presentarse en la temporada de ferias de 2027. «Durante algunas partes de mi proyecto, prioricé la investigación por encima de cosas como dormir y pasar tiempo con mis amigos», reconoció.

Lo que todavía falta por demostrar

Las cifras de eficiencia, coste y tolerancia proceden del propio proyecto y de la documentación de la feria. Ninguna de las fuentes consultadas cita un artículo con revisión por pares ni mediciones de un laboratorio independiente.

El propio Peels recuerda en 3DPrint.com que los plásticos pierden propiedades cada vez que se reciclan mecánicamente y que, probablemente, habría que añadir un 30 % de material virgen. También señala que nadie ha logrado vender millones de recicladoras domésticas, aunque se venden decenas de millones de impresoras 3D.

La versión comercial es, por ahora, un plan. Otros estudiantes también han llevado la impresión 3D a proyectos de ingeniería, como el estudiante extremeño que imprimió un brazo robótico para un dron, y el plástico de botellas se reaprovecha a gran escala en obras como la calle de Shanghái que lleva el plástico de más de 6.000 botellas de leche.

Los premios y la descripción del proyecto se han publicado en la nota oficial de Regeneron y Society for Science del 16 de mayo de 2025.

Crédito de la imagen: Chris Ayers Photography / Society for Science.