»

Ene 01

Impresiones 3D en el aire

La impresión láser en impresoras 3D con tintas metálicas podría utilizarse con fines médicos.

“Plano” o “rígido” son los calificativos que podemos darle a los dispositivos electrónicos que nos rodean. Pero la demanda creciente de tecnología flexible y portable como censores, antenas y dispositivos biomédicos ha llevado a los investigadores a innovar, para lo que han empleado impresoras de las que brotan complejas estructuras que parecen suspendidas en el aire.

Este trabajo ha sido desarrollado por el Instituto Wyss para Ingeniería inspirada en Biología de Harvard y la Escuela John A. Paulson de Ingeniería y Ciencias Aplicadas.

Este método de impresión láser con tinta a base de partículas microscópicas metálicas construye estructuras 3-D que se mantienen en pie y parecen levitar.

La investigación ha sido dirigida por Jennifer Lewis, miembro del Instituto Wyss que afirma estar ciertamente emocionada con este último avance de su laboratorio. Este tipo de impresión 3D permite crear electrodos de metal flexibles y otras formas sobre la marcha.

El equipo de Lewis ha utilizado tinta compuesta por nanopartículas de plata. La tinta se envía a través de un inyector y se funde con un preciso láser que la solidifica. El inyector se mueve utilizando coordenadas X e Y combinado con un accesorio rotatorio que permite imprimir formas curvas. De esta manera se pueden imprimir formas esféricas, espirales e incluso mariposas con cables de plata. Estos cables tienen una sección más estrecha que un pelo, se imprimen en segundos y son excelentes conductores eléctricos.

Cuando comparamos esta técnica de impresión de metal con las técnicas convencionales de impresión en 3-D usadas para fabricar objetos metálicos, ésta es incluso mejor porque se puede imprimir directamente sobre plástico.

De acuerdo al primer autor del estudio, Skylar-Scott, el aspecto más complicado de perfeccionar la técnica fue optimizar el espacio de separación entre el inyector y el láser.
“Si el láser está muy cerca del inyector, el calor se conduce a través de la tinta, solidificando en el propio inyector y obstruyéndolo” comenta Skylar-Scott. Para solucionarlo, han ideado un modelo de transferencia de calor que tiene en cuenta la distribución de la temperatura en un modelo de cable de plata, esto ha permitido modular la velocidad de impresión y la distancia entre el inyector y el láser para controlar el proceso de solidificación.

El resultado se traduce en que éste método permite producir amplias curvas y espirales a la vez que formas angulares y cambios de dirección en el aire con las tintas de plata, abriendo posibilidades ilimitadas en el mundo de la impresióncreación de dispositivos electrónicos y biomédicos en estructuras metálicas personalizadas.

Este sofisticado uso de la tecnología láser para mejorar la impresión 3-D no sólo inspira nuevos tipos de productos, también desplaza las limitaciones en la fabricación de distintas formas cuenta Donald Ingber, director del Instituto Wyss.

Además de Lewis y Skylar-Scott, Suman Gunasekaran, estudiante de física y química e investigador en SEAS es coautor del estudio.

El trabajo fue financiado por el Departamento de Energía de los Estados Unidos.