Els investigadors de la UC Davis han desenvolupat un inusual nova forma d'impressió 3D que utilitza emulsió multifàsica basada en gotes.
Un dels grans reptes de la impressió 3D és la incapacitat de manejar diversos materials. Les impressores 3D típiques d'avui poden imprimir en 3D un sol material alhora, amb certs models més avançats que poden imprimir amb un petit grapat de tipus diferents.
En general, això no és tan útil com podria ser, ja que els objectes funcionals típics es componen de molts materials. Normalment es trien els diferents materials perquè proporcionen diferents propietats d'enginyeria per a diferents segments de l'objecte. Per exemple, un material rígid podria formar la caixa, mentre que un material de goma suau podria formar una capa d'adherència a la caixa.
Un dels investigadors de la UC Davis, Jiandi Wan, va observar que els broquets utilitzats en la impressió 3D eren força similars als utilitzats en equips de microfluídica, però que eren força rudimentaris. Wan es va preguntar si els complexos broquets de microfluídica es podrien aprofitar en la impressió 3D.
Resulta que poden.
Emulsió multifàsica a base de gotes
En l'experiment, els investigadors van poder afegir un petit broquet capil·lar a un sistema d'impressió 3D. Aquest aparell va poder lliurar quantitats controlades de gotes d'un segon material al corrent de material principal. Les gotes eren prou petites per formar efectivament una emulsió després de la deposició.
En variar la quantitat i el temps de les gotes, els investigadors van poder modificar les propietats de la impressió 3D resultant.
Per exemple, van poder controlar la rigidesa del material, capaços de produir una gamma de suavitat dins d'una impressió sota demanda. Aparentment, el sistema pot acceptar "gotetes metàl·liques aquoses i líquides", cosa que suggereix que es podrien habilitar una varietat de propietats diferents dins d'un material d'impressió 3D mitjançant aquest enfocament.
De fet, al diari diuen:
"L'aplicació de la microfluídica per a barreges de tinta multifàsica o immiscible (és a dir, emulsions) en un context d'impressió 3D segueix sent en gran part inexplorada".
La seva exploració en aquest punt sembla estar en el desenvolupament de mètodes pràctics per a la impressió en 3D d'objectes variablement flexibles i l'addició de característiques fèrriques, la qual cosa és tota una proesa. Tanmateix, sospito que aquest enfocament podria tenir implicacions molt més profundes.
Impressió 3D microfluídica
Aquí hi ha un parell d'idees interessants.
Primer, imagineu-vos imprimint en 3D un objecte, però amb la capacitat de variar contínuament la duresa del material. Crec que aquests objectes ni tan sols existeixen avui dia, però si un enfocament per produir-los fos popular, els podríem veure a tot arreu.
Podrien tenir dissenys que recordin les estructures semblants a l'escuma actuals generades pels sistemes FEA, excepte que semblen sòlids però tenen fluxos flexibles complexos que hi flueixen. És possible que aquí es requereixi un nou programari d'anàlisi, és clar.
Ara imagineu més on aquest enfocament d'impressió 3D és capaç de controlar no només la flexibilitat, sinó també altres propietats d'enginyeria afegint diferents gotes i creant emulsions inusuals. Una part d'una impressió pot ser magnètica, una altra flexible, una altra conductora, transparent, etc. Entens la idea.
De nou, necessitarem un programari nou i molt complex per gestionar aquesta increïble capacitat.
Una cosa més:
Tot i que els autors del document són Hing Jii Mea, Luis Delgadillo i Jiandi Wan, el document també diu això:
“Edit per Joseph M. DeSimone”.
El Dr. DeSimone no és altre que el fundador de Carboni, una de les empreses líders en la producció d'impressores 3D.
Em pregunto on podria anar aquesta tecnologia.
