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Primeros objetos impresos en 3D con celulosa

Investigadores suecos les añaden además nanotubos de carbono y los hacen conductores de electricidad


Un grupo de investigadores de la Universidad Tecnológica de Chalmers, Suecia, ha logrado imprimir por vez primera objetos tridimensionales hechos enteramente de celulosa. Podrían usarse para fabricar, por ejemplo, sensores integrados en empaquetados, tejidos que conviertan el calor del cuerpo en electricidad o apósitos para heridas que puedan comunicarse con los médicos.




Pequeña silla impresa con celulosa, usando una bioimpresora 3D. Imagen: Peter Widing. Fuente: Universidad Tecnológica de Chalmers.
Pequeña silla impresa con celulosa, usando una bioimpresora 3D. Imagen: Peter Widing. Fuente: Universidad Tecnológica de Chalmers.
La impresión 3D es una forma de fabricación aditiva que se prevé revolucionará la industria manufacturera. La precisión de esta tecnología hace posible la fabricación de toda una nueva gama de objetos y presenta varias ventajas, en comparación con técnicas más convencionales: la libertad de diseño que proporciona es grande, el tiempo de espera es corto, y no se desperdician materiales.

La semana pasada hablamos de un paso importante dado en el desarrollo de la teconología de impresión 3D: por primera vez, se han conseguido imprimir metales.

Ahora, un grupo de investigadores de la Universidad Tecnológica de Chalmers, Suecia, ha logrado imprimir y secar, también por vez primera según AlphaGalileo, objetos tridimensionales hechos enteramente de celulosa (compuesto orgánico más abundante de la naturaleza pues está presente, por ejemplo, en las paredes celulares de los vegetales). Lo han hecho con la ayuda de una bioimpresora 3D.

Poder usar celulosa para tal fin resulta importante, además
de porque abunda, porque ofrece grandes ventajas ambientales: la celulosa es un producto renovable, completamente biodegradable, y la producción con ella reduciría la cantidad notablemente la cantidad de dióxido de carbono que de otra manera terminaría en la atmósfera.

Desafío superado

Una de las dificultades que presentaba el uso de la celulosa en la fabricación aditiva es que esta materia no se derrite cuando se calienta. Y, si no está derretida, no se puede imprimir. 

Los investigadores de la Universidad de Chalmers resolvieron este problema con pequeñísimas nanofibrillas de celulosa, que introdujeron en un tipo de hidrogel (un gel formado por entre un 95 y un 99% de agua) que tradicionalmente se ha usado a modo de andamiaje de células en proceso de proliferación.  

Con esta "estructura" líquida -formada por el hidrogel y las microfibras-,
los científicos lograron  imprimir con celulosa. El siguiente reto fue secar los objetos impresos, sin que perdiesen su forma tridimensional.

Para conseguirlo, desarrollaron un proceso que consiste en congelar los objetos  3D creados para quitarles el agua por diferentes medios, al tiempo que se controlar su forma. También, dicen, es posible colapsar las estructuras en una dirección determinada, mediante la creación de finas películas.


Potenciales aplicaciones

Por si esto fuera poco, los científicos suecos también agregaron nanotubos de carbono a estas estructuras, para hacerlas conductoras de electricidad.

Este agregado podría hacer que
la celulosa y otras materias primas basadas en la madera puedan competir con los plásticos, que es lo que más se usa en fabricación aditiva (que, básicamente, es la
sucesiva superposición de capas micrométricas de material hasta conseguir cualquier objeto deseado). 

En consecuencia, las estructuras con celulosa podrían usarse para fabricar, por ejemplo, sensores integrados en empaquetados, tejidos que conviertan el calor del cuerpo en electricidad o apósitos para heridas que puedan comunicarse con los médicos.


Miércoles, 17 de Junio 2015
Redacción T21
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