El futuro de la impresión: del 3D al 4D

El futuro de la impresión: del 3D al 4D
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Aunque apenas han llegado las impresoras 3D a diferentes hogares y empresas, una nueva evolución en esta tecnología ya se encuentra en período de gestación en los laboratorios. Hablamos del futuro de la impresión: del 3D al 4D, donde existe un paso decisivo, los materiales que salen de la máquina pueden modificar su forma posteriormente. Según los cálculos realizados anteriormente por científicos, esta propiedad la tienen de forma programada. Hasta el momento dichos cálculos permitían que las estructuras se doblaran, pero ahora también habrá polímeros que se puedan estirar.

De acuerdo a un trabajo de investigación publicado en la revista Scientific Reports, ha dado lugar a un nuevo procedimiento para crear materiales que no solo se puedan doblar, sino que también cuenten con la capacidad de estirarse. Los resultados han sido obtenidos gracias a la contribución de un equipo de científicos del MIT, el fabricante de impresoras 3D Stratasys y el desarrollador de software especializado en 3D Autodesk.

Del 3D al 4D

Cabe destacar que el hecho de que los materiales cuenten con la propiedad de estirarse, es un verdadero avance en la rama de la impresión 4D, debido a que es la primera vez en la que la estructura puede incrementar su extensión. Si bien es cierto, la capacidad de doblarse de forma programada ya existía, pero según estas investigaciones, ahora hay nuevas oportunidades. Asimismo, resulta más difícil programar cómo evolucionará un determinado material luego de su impresión, ya que se introduce una variable más.

El 4D es el tiempo

Pasar de la impresión 3D al 4D supone la suma de una dimensión que se refiere especialmente al tiempo, el que tarda la estructura para definir su forma. Así lo señala Skylar Tibbits, un investigador del Departamento de Arquitectura del MIT, que también se encarga de la dirección del MIT Self-Assembly Lab. Los científicos han desarrollado una serie de algoritmos para el cálculo de la forma en que cada una de las partes de un objeto debe doblarse y estirarse para alcanzar su forma final.

Del 3D al 4D

Anteriormente se habían creado materiales con la capacidad de modificar su estructura a la hora de calentarse o sumergirse en agua aparatosamente. Sin embargo, el trabajo de Tibbits y su equipo pretende que el objeto esté listo para deformarse de la forma más directa posible. Lo primero es crear el material, para lo que han trabajado en conjunto con Stratasys, que tiene experiencia en cuanto a la síntesis de polímeros.

Además, los científicos han creado un diseño que permite alargarse a ciertos segmentos de un material para impresión 3D. A partir de allí han medido la relación entre las capas rígidas y las que tienen capacidad de expansión. Una vez determinada este tipo de información, es el turno de Autodesk para el trabajo, con el objetivo de desarrollar un programa de simulación para prever la forma en que se modificará la estructura de los objetos impresos.

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