Control de luz en impresión 3D, multimateriales.

En Febrero de 2019 se publica en la revista Nature Communications un trabajo de la Universidad Wisconsin-Madison sobre el control que da la luz para imprimir en 3D con múltiples materiales. El profesor AJ Boydston y su ayudante Johanna Schwartz utilizan en la investigación diferentes longitudes de onda de luz para conseguirlo. Casi todas las técnicas de Impresión en 3D solo modelan objetos compuestos de un solo material a la vez. Encontrar una solución para conseguir que las impresoras 3D usen y creen modelos de distintos materiales es el fin de estas investigaciones. El enfoque de la química es la clave para mejorar los materiales de impresión.

Luz ultravioleta esencial para la formacion de multimateriales

Muchos métodos de impresión multimateriales usan la separación de depósitos de diferente material para crear piezas multimateriales. Lo lógico seria solamente utilizar un solo depósito y crear diferentes materiales. Por tanto se desarrollo una Impresora 3D que maneja patrones de luz visible y ultravioleta que dan el control necesario de crear objetos multimateriales. Las diferentes longitudes de onda de la luz controlan que materiales se polimerizan en cada sección del modelo solido. Estos materiales de partida se denominan monómeros, los cuales se polimerizan en una cadena más larga de químicos.

El proceso se basa en la creación de varias imágenes digitales que al apilarse crean un modelo en 3D. Las imágenes fijan si se usa un tipo de luz u otro para polimerizar los materiales de partida. Dos proyectores de luz enfocan a una cuba de materiales de partida en estado líquido, donde se irá modelando capa a capa el objeto gracias a la luz. Intentar que los monómeros curasen en un tiempo similar, era el obstáculo que se debía salvar. Una vez solucionado este problema gracias a la química de inicio, se puede controlar el secado de los materiales duros y blandos al mismo tiempo.

Según los investigadores, la intervención de la química en la actuación sobre los materiales de modelización, es el salto clave para el gran avance en este campo. La combinación de monómeros o las variaciones en longitud de onda de luces usadas en estos procesos es el próximo destino a la investigación sobre multimateriales. Las aplicaciones de estos objetos multimateriales dará la oportunidad para crear modelos más complejos para avanzar en diferentes campos como la Ingeniería o la biomedicina.

Fuente: Eurekalert.org

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