Con la llegada de varios metamateriales que reaccionan a los estímulos, la impresión 3D ha entrado en la era 4D . Uno de los medios más populares es usar calor para inducir la forma y la historia de hoy muestra esto de una manera única . Morgan Barnes y Rafael Verduzco de Rice University han desarrollado una técnica que permite la impresión de elastómeros de cristal líquido que pueden deformarse y volver a su forma original en respuesta a cambios de temperatura y posiblemente a otros estímulos.
Los investigadores desarrollaron el material utilizando redes poliméricas complejas y de curado UV. Afirman que las técnicas de síntesis de LCE actuales carecen de un método simple para programar cambios de forma nuevos y arbitrarios. Esta investigación se propuso programar directamente cambios de forma complejos, reversibles y no planos en LCE nemáticos. Los materiales tienen la capacidad de reorganizarse de la misma manera que las pantallas LCD. Además del calentamiento, potencialmente también pueden cambiar de forma en respuesta a campos eléctricos o luz ultravioleta.
El material podría tener una variedad de usos en robótica blanda y tecnología biomédica. Una de las perspectivas más interesantes es cómo podría dar forma al campo de la creación de tejido muscular artificial o robótico. También podría servir como una excelente manera de producir microfluidos o dispositivos médicos que reaccionen adecuadamente al entorno del cuerpo.
Impresión 3D de formas reversibles
La creación de los materiales elastoméricos tiene 2 pasos distintos. En primer lugar, los investigadores utilizaron tres polímeros y los combinaron en un disolvente para producir elastómeros de cristal líquido. Luego, el LCE requiere una escultura mecánica para formar una forma adecuada y someterse a un curado UV.
Al igual que un reverso de DLP, la luz ultravioleta hace que los elastómeros de cristal líquido pierdan su estructura 3D. Sin embargo, al enfriarse, recuerdan su forma original y las reformas de la estructura 3D. Luego, el calor le permite cambiar entre formas planas y complejas programables.
El proceso, aunque está en su infancia, muestra la capacidad de retener formas muy complejas. También puede volver a la forma programada tras un cambio intenso de forma y calor en comparación con los metamateriales anteriores. Los investigadores afirman: » Al optimizar las densidades de entrecruzamiento de la primera y segunda red, podemos programar mecánicamente formas no planas con deformaciones entre 4 y 100%».
Video destacado cortesía de chemistryworld, recuperado a través de su sitio web.
