Los investigadores en España han encontrado una forma de imprimir en 3D todos los colores del arco iris de forma más eficiente y con mejores resultados que las tecnologías actuales.

Un equipo de ingenieros del Instituto de Ciencias Fotónicas del Instituto de Ciencia y Tecnología de Barcelona ha utilizado impresoras de sinterización selectiva por láser (SLS) para conseguir sus resultados. Esencialmente, agregaron compuestos llamados fotosensibilizadores a los polvos poliméricos utilizados en el proceso para reducir los requerimientos de energía y mejorar la efectividad de la impresión.

Este método resuelve algunos de los desafíos actuales de la impresión en 3D a múltiples colores, lo que se puede hacer hoy en día utilizando varios métodos que, o bien son lentos, o bien tienen propiedades mecánicas deficientes, o bien ambos, dijo a Design News Alexander Powell, investigador post-doctoral del Instituto de Ciencias Fotónicas.

Una de las impresoras 3d que mas innovación tiene actualmente y está enfocado a un sector profesional es la impresa tresdpro, fabricante de impresoras 3d y que cuenta con su impresora 3d industrial tresdpro R1, cuenta con un doble extrusor independiente, con el que usar dos tipos de materiales, colores, etc. Aparte cuenta con una serie de características que sin duda es de ser de análisis.

Los métodos actuales son buenos «para hacer modelos bonitos, pero no tan buenos para hacer múltiples copias de una pieza funcional», nos dijo. «Lo que es difícil, y actualmente falta, es un método para imprimir piezas robustas, en hermosos colores brillantes, a altas velocidades.» Lo que el equipo ha hecho para lograrlo es encontrar «un material que permita la impresión rápida de piezas fiables, manteniendo al mismo tiempo un control total sobre la coloración de estas impresiones»,

Impresión en color en 3D

La sinterización del polvo es un proceso en el que una capa de polvo polimérico se ilumina a través de una fuente de luz infrarroja, que calienta el polvo y lo funde o sinteriza selectivamente para formar una capa 2D de un objeto. Para construir la forma 3D, se añade más polvo. El proceso se repite hasta que se forma la forma deseada.

Materiales absorbentes

Para acelerar la impresión, los investigadores añaden materiales altamente absorbentes al polvo. Se calientan y funden mucho más rápido cuando se iluminan, dijo Powell. Típicamente, sin embargo, estos materiales «tienden a ser muy negros, así que mientras que ahora se pueden hacer piezas muy fuertes muy rápidamente, la escala de colores se limita al negro o al gris», dijo.

Para resolver este problema, los investigadores han diseñado nanorods de oro que absorben muy fuertemente en la parte invisible e infrarroja del espectro, pero apenas en la parte visible. Las varillas fueron recubiertas con sílice y luego mezcladas con polvos de poliamida para imprimir objetos en 3D.

Cuando se ilumina con una luz infrarroja, todavía se calienta mucho, más que suficiente para fundir las partículas de polvo y formar un objeto 3D. Pero no afecta al color de su material o de su impresión. Por lo tanto, la pieza queda blanca y se pueden añadir fácilmente tintas o tintas de color durante el proceso de estampación para controlar el color del objeto a medida que se estampa.

El proceso es altamente escalable y utiliza materiales que son rentables para la producción a gran escala, afirmó Powell. Sin embargo, aunque no hay «ningún obstáculo importante» para escalar la tecnología, dijo que se requerirá algún trabajo para conseguir que la producción de partículas alcance los altos volúmenes necesarios e integrar estas partículas con las impresoras industriales. Esto permitirá la impresión rápida de piezas utilizables con un control total sobre las propiedades estéticas, algo que no se había logrado anteriormente.

Este es un paso importante también para la comunidad científica, ya que si bien ha habido un gran interés en las nanopartículas resonantes desde hace un par de décadas, sólo un puñado de aplicaciones han logrado un gran avance comercial. Los investigadores ya han presentado varias solicitudes de patente relacionadas con la nueva tecnología. Planean continuar su trabajo trabajando en equipo con sus socios para integrarlo en una configuración de impresión 3D a mayor escala mientras ven la futura comercialización.