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La impresión en 4D permite que las piezas fabricadas en 3D cambien de forma

Investigadores australianos crean una válvula médica que se apaga o activa en respuesta a la temperatura del agua


Científicos australianos han desarrollado un sistema de impresión en 4D: son piezas impresas en 3D que cambian de forma por la temperatura del agua o el calor. En este caso, han creado una válvula médica que se acciona o apaga en respuesta a la temperatura del agua circundante.




Panhuis (izquierda) y el doctorando Shannon Bakarich muestran la impresión en 4D. Fuente: Universidad de Wollongong.
Panhuis (izquierda) y el doctorando Shannon Bakarich muestran la impresión en 4D. Fuente: Universidad de Wollongong.
La cuarta dimensión es el tiempo: el cambio de forma, de hecho, y el Centro ARC de Excelencia para la Ciencia de Electromateriales de la Universidad de Wollongong (Australia) está ayudando a marcar el paso de la próxima revolución en la fabricación aditiva.
 
Así como las extraordinarias capacidades de la impresión en 3D han comenzado a infiltrarse en la industria y los hogares, los investigadores han comenzado a desarrollar materiales impresos en 3D que se transforman en nuevas estructuras, en post-producción, bajo la influencia de estímulos externos como el agua o el calor -de ahí el nombre, impresión en 4D.
 
Así, como en la impresión en 3D, una estructura se construye capa por capa en la forma deseada, pero estos nuevos materiales son capaces de transformarse de una forma a otra, al igual que un juguete Transformer.
 
Esta ciencia innovadora promete avances en multitud de campos: la medicina, la construcción, la automatización y la robótica, por nombrar algunos.
 
Los investigadores han centrado su atención en el campo médico de la robótica suave, fabricando una válvula que se acciona en respuesta a la temperatura del agua circundante.
 
El profesor Marc in het Panhuis destaca en la nota de prensa de la universidad el ingenio que hay detrás de la creación de la válvula. "Lo bueno de esto es que es un dispositivo que funciona y que simplemente se recoge de la impresora", dice. "No hay más necesidad de ensamblaje".

El científico dice que los materiales de la válvula, una estructura impresa en 3D, posee actuadores que se activan únicamente por agua. "Así que es una válvula autónoma, no requiere más inputs; se cierra cuando detecta agua caliente", dice.

Un precedente

Investigadores de la Universidad de Colorado en Boulder (EE.UU.) ya desarrollaron en 2013 una cuarta dimensión en la tecnología de impresión, también para aplicaciones biomédicas.

Los investigadores incorporaron "memoria de forma" a las fibras de polímero de los materiales compuestos utilizados en la impresión 3D tradicional. La forma de los materiales se controlaba también mediante calentamiento o enfriamiento.

Según los investigadores, un panel solar o un producto similar podría producirse en una configuración plana en la que los dispositivos funcionales se pueden instalar fácilmente, y luego cambiar a una forma compacta para el embalaje y envío. Después de llegar a su destino, el producto podría ser activado para adquirir una forma diferente que optimizara su función.
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Referencia bibliográfica:

Shannon E. Bakarich, Robert Gorkin, Marc in het Panhuis, Geoffrey M. Spinks: 4D Printing with Mechanically Robust, Thermally Actuating Hydrogels. Macromolecular Rapid Communications (2015). DOI: 10.1002/marc.201500079.

Viernes, 24 de Abril 2015
Redacción T21
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