Un equipo de ingenieros de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) , Suiza, desarrolló una tinta basada en polímeros elásticos (elastómeros) que permite la impresión de objetos en 3D con propiedades materiales cambiantes, prescindiendo de juntas mecánicas en su estructura.
La impresión 3D, ampliamente utilizada en sectores como la robótica o la industria aeroespacial, permite la fabricación de objetos tridimensionales a partir de modelos digitales, mediante la deposición de capas sucesivas de materiales, entre ellos, los elastómeros.
Estos elastómeros son apreciados por su capacidad para adoptar una amplia gama de propiedades, desde la rigidez hasta la elasticidad, lo que los convierte en materiales populares para diversas aplicaciones.
Hasta ahora, la fabricación de elastómeros con la capacidad de cambiar de forma y propiedades en estructuras 3D era un desafío.
‘Los elastómeros generalmente se moldean de manera que su composición no puede cambiar en las tres dimensiones en escalas de longitud corta’, explicó Esther Amstad, responsable de la investigación y directora del Laboratorio de Materiales Blandos de la EPFL.
Para abordar este desafío, el equipo de Amstad desarrolló un tipo de elastómeros granulares de doble red imprimibles en 3D, denominado DNGE, capaz de variar sus propiedades mecánicas de manera sin precedentes.
Estos elastómeros presentan una estructura única, con una primera red de micropartículas hinchadas de elastómero, creadas a partir de gotas de emulsión de aceite en agua, que se incorporan a la tinta imprimible en 3D para dar forma a la estructura deseada.
Cuando estos elastómeros se absorben, se forma una segunda red que proporciona rigidez al objeto impreso.
El equipo demostró el potencial de esta innovadora tecnología imprimiendo un prototipo de dedo humano con ‘huesos’ rígidos rodeados de ‘carne’ flexible, capaz de deformarse de manera predefinida.
Este avance, publicado en la revista especializada Advanced Materials, ofrece una mayor durabilidad a las impresiones 3D al emplear elastómeros en lugar de hidrogeles, lo que resulta en estructuras más estables en el tiempo y libres de agua.
Además, los elastómeros DNGE pueden ser impresos utilizando impresoras 3D comerciales estándar, lo que amplía su accesibilidad y potencial de aplicación en campos como la rehabilitación asistida, la creación de prótesis o el apoyo a cirugías médicas.
Este descubrimiento promete contribuir significativamente al avance de la fabricación de objetos en 3D con propiedades materiales cambiantes, allanando el camino hacia aplicaciones innovadoras en diversos campos.
