Impresión en 3D a escala milimétrica y en solo 0,6 segundos

Muestra de impresiones en 3D. Foto: Xinhua

Científicos chinos han desarrollado un nuevo tipo de tecnología de impresión 3D capaz de crear objetos complejos a escala milimétrica con alta resolución en un record de 0,6 segundos, informó el jueves la agencia de noticias Xinhua.

Los resultados se publicaron en línea en Nature el jueves.

Los avances en el campo son cruciales para el desarrollo de sectores de vanguardia como la biomedicina, las micro y nanotecnologías y la fabricación avanzada. Sin embargo, el rubro se ha visto afectado por una disyuntiva de larga data entre velocidad y precisión: aunque el control mecánico garantiza la exactitud, la eficiencia era relativamente baja.

La impresión 3D de alta resolución de objetos a escala milimétrica suele tardar decenas de minutos o incluso horas en completarse, por lo que difícilmente satisface las necesidades de investigación científica y producción industrial.  Además, los métodos existentes se ven limitados por factores como el diseño de los contenedores y la viscosidad de los materiales.

Dirigido por Dai Qionghai, de la Academia China de Ingeniería, el equipo del Laboratorio de Imagen y Tecnología Inteligente de la Universidad de Tsinghua, a partir de su experiencia en óptica computacional, descubrió que este enfoque puede manipular campos de luz holográficos de alta dimensión para formar estructuras sólidas tridimensionales.

Los experimentos demostraron que se podía producir estructuras complejas a escala milimétrica en solo 0,6 segundos, con características tan pequeñas como 12 micrómetros y una velocidad de impresión de hasta 333 milímetros cúbicos por segundo.

Según Wu Jiamin, profesor asociado y miembro del grupo, es la velocidad de impresión 3D más rápida registrada hasta la fecha. Wu afirmó que, gracias a un innovador diseño del sistema óptico, la tecnología de síntesis digital incoherente de campos de luz holográficos supera el dilema de la velocidad del escaneo punto por punto o capa por capa para proyectar con precisión distribuciones complejas de intensidad de luz 3D en poco tiempo y crear objetos de manera célere.

Otra ventaja es que requiere un contenedor mínimo, solo un único plano óptico sin movimiento exacto durante la tarea de impresión. Esto amplía considerablemente sus posibles aplicaciones, ya que permite colocar los materiales de impresión directamente dentro de canales de fluidos normales y obtener impresión por lotes y de forma continua en entornos fluidos.

Según Dai, el modelo ofrece una nueva solución para avanzar en adelantos de campos afines. Por ejemplo, en ingeniería y fabricación, podría usarse para producir en masa componentes en miniatura, informáticos fotónicos y módulos de cámara para teléfonos inteligentes, así como piezas con ángulos agudos y superficies curvas complejas. Las aplicaciones futuras pueden incluir electrónica flexible, microrrobots y modelos de tejidos de alta resolución.