Investigadores de Utah desarrollan una impresora 3D que crea micro piezas en 20 segundos c

Científicos de la Universidad de Utah han presentado un método de impresión 3D para piezas microscópicas que elimina uno de los mayores inconvenientes de la fabricación aditiva: la débil adhesión entre capas. En lugar de construir objetos capa por capa, su técnica cura toda la forma deseada dentro de un polímero usando un patrón de luz holográfico, todo endurecido en unos 20 segundos.

El proyecto, dirigido por Rajesh Menon y Dajun Lin, se inspira en los procesos de fotolitografía usados en la fabricación de chips. Su material de elección es SU-8, una conocida resina fotosensible favorecida en la fabricación de sistemas microelectromecánicos (MEMS). Un láser provoca el entrecruzamiento de largas cadenas poliméricas donde ilumina, y luego el material no expuesto se lava, dejando la microestructura final.

Cómo la impresora 3D de Utah crea micro piezas con luz holográfica

Lo que destaca es la lente-máscara nanoestructurada que esculpe el haz láser en un patrón 3D preciso mientras compensa la dispersión de la luz dentro del polímero parcialmente opaco. Esto permite la creación de estructuras con relaciones de aspecto de hasta 120:1, incluidas matrices de microtubos de apenas 6 micrómetros de diámetro.

Recomendado

Google Pics llega a Workspace el 18 de agosto

Especificaciones del proceso y limitaciones actuales de la impresión 3D a microescala

Por ahora, el proceso está más cerca de la impresión 3D «elongada» que de una fabricación volumétrica verdaderamente libre. El patrón está definido de forma precisa en dos dimensiones y luego se construye a lo largo de un tercer eje. Las muestras probadas resistieron la compresión y pudieron transportar fluidos mediante acción capilar sin presión externa.

Comparación con técnicas existentes de impresión 3D a microescala y ventajas de velocidad

Este desarrollo es importante porque la impresión 3D a microescala a menudo obliga a elegir entre velocidad y precisión. Técnicas como la polimerización por dos fotones —utilizada por empresas como la austriaca Nanoscribe— ofrecen una resolución excepcional pero imprimen punto por punto, convirtiendo piezas complejas en proyectos de horas. Los principales grupos de investigación, desde el MIT hasta Caltech, persiguen métodos de curado volumétrico que solidifiquen regiones enteras simultáneamente para reducir drásticamente los tiempos de impresión.

Aplicaciones potenciales de micro piezas 3D rápidas y sin juntas

Si el equipo de Menon logra controlar completamente las formas en las tres dimensiones, su enfoque podría desbloquear usos prácticos en microfluídica, implantes médicos y microóptica, campos que demandan componentes diminutos libres de juntas mecánicamente débiles. En estos casos, reducir el tiempo de impresión de horas a 20 segundos es más que conveniente; es transformador. La industria global de la fabricación aditiva, al fin y al cabo, ya es una industria de miles de millones de dólares.