Investigadores de la Universidad de Texas en Austin desarrollaron un nuevo método de impresión 3D rápido y preciso, capaz de integrar zonas blandas y rígidas en un solo objeto que utiliza resinas que pueden combinar a la perfección propiedades blandas y duras en un solo objeto utilizando diferentes colores de luz.
Este avance se inspira en la naturaleza, que logra estructuras complejas y funcionales, como los huesos humanos recubiertos de cartílago flexible.
“La naturaleza combina materiales duros y suaves sin fallos en la interfaz. Queríamos replicar esa capacidad única”, explicó Zak Page, profesor adjunto de química y autor principal del estudio.
Resina líquida a medida
La clave de este nuevo enfoque radica en una resina líquida diseñada a medida y un nuevo sistema de impresión de doble luz. Este sistema activa diferentes reacciones químicas según el color de la luz utilizada:
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Con luz violeta, la resina se convierte en un material elástico similar al caucho
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Bajo luz ultravioleta de alta energía, se transforma en una estructura rígida y resistente
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Gracias a esta tecnología, los investigadores pueden crear objetos con zonas flexibles y duras fusionadas a la perfección, eliminando puntos débiles en la interfaz, como ocurre cuando la suela de una zapatilla se despega con el uso.
“Incorporamos una molécula con ambos grupos reactivos para que las dos reacciones de solidificación pudieran comunicarse en la interfaz”, explicó Page. “Esto nos permite crear transiciones graduales y conexiones extremadamente fuertes entre las partes blandas y rígidas”.
Demostraciones funcionales
El equipo demostró el potencial de la tecnología imprimiendo una articulación de rodilla funcional, con ligamentos flexibles y «huesos» duros que se movían de manera natural. Además, crearon un dispositivo electrónico extensible, con un cable de oro incrustado en una tira flexible y una sección rígida para proteger el circuito.
“Me sorprendió lo bien que funcionó en el primer intento. Eso casi nunca pasa con las resinas para impresión 3D”, comentó un coautor. “Las zonas blandas se estiraron como una goma elástica y rebotaron, mientras que las rígidas ofrecieron la misma resistencia que los plásticos usados en productos de consumo”.
Un paso hacia el futuro de la fabricación aditiva
El estudio, publicado el 29 de mayo en ACS Central Science, destaca el potencial de la impresión 3D con resinas activadas por luz para revolucionar la fabricación aditiva.
“Este enfoque puede hacer que la impresión 3D sea más competitiva frente a procesos tradicionales como el moldeo por inyección y abrir nuevas posibilidades de diseño”, señaló Keldy Mason, autora principal y estudiante de posgrado en el laboratorio de Page.
