Descubre esta impresora 3D que está allanando el camino para hacer robots y teléfonos personalizados

Un prototipo de impresora 3D ha combinado por primera vez varios métodos de impresión para permitir a los investigadores producir dispositivos a partir de múltiples materiales en una única tirada de impresión. Hasta ahora, la máquina ha creado dispositivos electrónicos básicos, pero la tecnología acerca a los científicos de materiales a su objetivo de imprimir equipos complejos como robots o teléfonos inteligentes.

 

La impresora fue presentada en una reunión de la , Louisiana, el 21 de marzo.

“Este es un avance tecnológico notable y un gran salto para el campo de la impresión 3D”, dice Xuanhe Zhao, un científico de materiales en el Instituto de Tecnología de Massachusetts en Cambridge, que no participó en el trabajo.

Las impresoras 3D más comunes calientan un filamento de plástico y lo colocan en líneas repetidas, construyendo una estructura en capas de abajo hacia arriba. Esta es la técnica utilizada en modelos de consumo de bajo costo. Varios otros métodos de impresión 3D también han surgido en los últimos años, incluida la pulverización de corrientes finas de aerosoles, impresión con resina líquida que luego se cura para formar un polímero flexible, dejando capas delgadas de tinta que se secan y se endurecen cuando se exponen a la luz. e incluso tinta de impresión que contiene nanopartículas conductoras, para producir cables y circuitos.

“Cada tecnología de impresión tiene sus propias limitaciones”, dice Jerry Qi, un científico de materiales en el Instituto de Tecnología de Georgia en Atlanta, quien dirigió el diseño de la impresora multimaterial. “Pusimos cuatro tecnologías de impresión 3D en una sola plataforma”.

Fuerzas combinadas

Aunque las impresoras 3D actuales ya pueden producir piezas electrónicas y dispositivos hechos de materiales múltiples, si una estructura requiere más de un método de impresión, se requiere una máquina diferente para cada uno. Pero mover un objeto de una impresora a otra generalmente no es práctico para la precisión del nivel de micrometre que se requiere en la impresión 3D, y es ineficaz si se usan múltiples materiales en una sola capa, dice Qi.

La impresora multimaterial de su equipo tiene cabezales de impresión, las boquillas que producen el material, para cada una de las cuatro técnicas en una sola plataforma de impresión. Cada uno tiene su propio software, luces para curar los materiales y una plataforma móvil y brazos robóticos que pueden recoger y colocar componentes. Esto permite que los cabezales de impresión trabajen juntos para construir capas individuales con múltiples materiales. “Es una solución muy inteligente para este desafío”, dice Zhou.

Qi y sus colegas han utilizado la impresora para insertar un diodo emisor de luz dentro de una caja de plástico, imprimiendo el circuito interno al mismo tiempo que el recinto exterior. También han conseguido satisfactoriamente imprimir una capa de tinta conductiva dentro de un material gomoso que puede estirarse y flexionarse al tiempo que suministra una corriente, lo que demuestra sus posibilidades para una electrónica flexible.

La impresora ha entusiasmado a los investigadores en el campo. “Acabamos de tener una conversación en la que soñábamos con ese tipo de máquina”, dice Geoff Spinks, ingeniero de materiales en la Universidad de Wollongong en Australia. Tal electrónica extensible podría usarse en robots blandos compactos, ya que ofrecen flexibilidad que es imposible usando el proceso actual de incrustación de cables en un dispositivo, dice.

La máquina fue financiada principalmente por la Fuerza Aérea de los EE. UU. Y costó aproximadamente US $ 350.000 para construir, dice Qi. Él cree que los primeros clientes de la impresora serán compañías aeroespaciales que lo usarán para diseñar circuitos para aviónica, donde la capacidad de imprimir antenas directamente podría permitir el rápido prototipado de dispositivos de aviónica. Qi estima que la impresora se vendería por alrededor de $ 1 millón.

Spinks dice que esto es solo el comienzo para las impresoras multimateriales. Él espera que los dispositivos con capacidades ampliadas estén pronto disponibles: “Me imagino que en un futuro cercano podríamos tener 16 tipos diferentes de cabezales de impresión, o incluso más”. Con estas declaraciones nos queda esperar con ansias todo lo que tiene para ofrecernos el futuro de la impresión 3D.

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