Sin necesidad de plástico ni polvo metálico, científicos suizos están "cultivando" metal a partir de gel de agua: un avance que podría revolucionar toda la industria de la impresión 3D. - Foto: EPEL
Científicos de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL, Suiza) acaban de anunciar un gran avance en la tecnología de impresión 3D: en lugar de imprimir metal de la forma tradicional, han desarrollado un método de "cultivo" de materiales a partir de hidrogel -un gel común a base de agua- para crear estructuras metálicas y cerámicas con alta densidad y una resistencia mecánica 20 veces mayor que las técnicas anteriores.
Según el equipo de investigación, el método de fotopolimerización 3D actualmente solo funciona con plásticos fotosensibles, lo que limita sus aplicaciones. Intentos previos de transformar plásticos impresos en 3D en metales o cerámicas han presentado problemas de porosidad y contracción, lo que ha resultado en productos deformados y menos duraderos.
El equipo de Daryl Yee, jefe del Laboratorio de Química y Fabricación de Materiales (EPFL), ha descubierto un nuevo enfoque: en lugar de premezclar compuestos metálicos con plástico, imprimen previamente en 3D una estructura de hidrogel y la sumergen repetidamente en una solución de sal metálica. Durante este proceso, los iones metálicos se transforman en nanopartículas que se distribuyen uniformemente por toda la estructura de gel.
Tras 5 a 10 ciclos, la matriz de hidrogel se retira mediante calor, dejando un objeto sólido de metal o cerámica que conserva la forma de la impresión original. Dado que las sales metálicas solo se añaden después de la impresión, la misma matriz de hidrogel puede utilizarse para crear una amplia variedad de materiales: desde hierro, plata y cobre hasta cerámica o compuestos.
"Nuestro trabajo no solo permite la producción de metales y cerámicas de alta calidad mediante un proceso de impresión 3D simple y de bajo costo, sino que también abre una nueva forma de pensar: seleccionar materiales después de la impresión 3D, no antes", afirmó Yee.
En el estudio, el equipo fabricó estructuras geométricas complejas llamadas giroides utilizando hierro, plata y cobre para realizar pruebas. Los resultados mostraron que las muestras resistieron fuerzas de compresión 20 veces mayores que los materiales fabricados con técnicas más antiguas, con una contracción de tan solo un 20 % (en comparación con el 60-90 % anterior).
La investigación es muy prometedora para la fabricación de estructuras 3D avanzadas, ligeras y duraderas, que se utilizan en la producción de sensores, dispositivos biomédicos o sistemas de conversión y almacenamiento de energía. Los metales con grandes superficies creados mediante este método también podrían utilizarse como catalizadores o disipadores de calor eficientes en la tecnología energética.
El equipo de la EPFL afirmó que continúa perfeccionando el proceso para adaptarlo a la producción industrial, en particular aumentando la densidad del material y acortando el tiempo de procesamiento. El Sr. Yee reveló: «Estamos desarrollando robots para automatizar todo el proceso, reduciendo significativamente el tiempo total de fabricación».
Fuente: https://tuoitre.vn/in-3d-bang-nuoc-giup-kim-loai-ben-gap-20-lan-20251019154932113.htm
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