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A diferencia de muchas otras construcciones, los metamateriales impresos en 3D tienen la capacidad de modificarse con el tiempo. Ahora, los investigadores de la Escuela de Ingeniería de Viterbi de la Universidad del Sur de California han desarrollado materiales de caucho impresos en 3D con reparación automática. Si bien es increíble por sí solo, el descubrimiento podría revolucionar la robótica blanda, los neumáticos de automóvil y el calzado.

La investigación creó el material mediante fotopolimerización, pero el verdadero truco está en hacer que los tioles sean autocurativos. El equipo alteró el material agregando oxidantes al proceso, lo que provocó que los tioles normalmente presentes se convirtieran en disulfuros. También necesitaban ajustar la proporción debido a las propiedades competitivas que estaban agregando a la mezcla.

» Cuando aumentamos gradualmente el oxidante, el comportamiento de autocuración se vuelve más fuerte, pero el comportamiento de fotopolimerización se debilita «, explicó Wang. “ Existe una competencia entre estos dos comportamientos. Y, finalmente, encontramos la proporción que puede permitir una alta autocuración y una fotopolimerización relativamente rápida. »

Aplicaciones de caucho autorreparables

El caucho es un material crucial en neumáticos y zapatos y podría tener más aplicaciones en robótica blanda. Esta nueva goma impresa en 3D se puede producir fácil y rápidamente y, al mismo tiempo, se puede reparar a sí misma de fracturas y pinchazos. El profesor asistente Qiming Wang ha trabajado en el mundo de los materiales impresos en 3D durante un tiempo. Wang aportó esta experiencia, trabajando con los estudiantes de Viterbi Kunhao Yu, An Xin y Haixu Du, y el profesor asistente de la Universidad de Connecticut, Ying Li.

Pudieron imprimir un cuadrado de 17,5 milímetros en 5 segundos. También podían completar objetos completos en unos 20 minutos, mostrando una auto-reparación completa en unas pocas horas. El equipo incluso mostró una gama de productos que incluyen almohadillas para zapatos, robots blandos y sensores electrónicos. Después de cortarse por la mitad a 60 grados Celsius, la mayoría de los artículos se repararon por sí mismos por completo en solo dos horas. Las piezas más complejas, como la electrónica, tardaron cuatro horas debido al carbono presente para transmitir la electricidad. Los objetos de goma autorreparables lograron conservar su fuerza y función durante todo el reordenamiento. Los investigadores también encontraron que podían disminuir el tiempo de reparación al aumentar la temperatura.

Sin embargo, el trabajo del equipo con la goma impresa en 3D aún no ha terminado. Actualmente están trabajando en la personalización y alteración de las características de la goma, agregando rigidez y experimentando con versiones más duras. Esto podría dar lugar a aplicaciones interesantes en neumáticos de coches o bicicletas y calzado para terrenos más accidentados, etc.

Imagen destacada cortesía de la Universidad del Sur de California, recuperada a través de ScienceDaily.

La empresa de impresoras Xerox finalmente se está convirtiendo en 3D al adquirir Vader Systems. Esto marca un cambio importante en la esfera de la fabricación aditiva por parte de una empresa masiva. La adquisición es parte de la nueva estrategia de innovación de la compañía para acceder al Mercado Total Direccionable (TAM) de € 8 mil millones. También significa que la compañía está invirtiendo en las lucrativas tecnologías de impresión por chorro de metal líquido de Vader.

Años antes, Vader Systems hizo olas masivas con sus tecnologías de impresión en metal. Aparecieron por primera vez en escena con sus sistemas patentados Magneto-jet . Desde entonces, la compañía ha lanzado Vader Polaris, el subsistema Magnet-o-Jet y el sistema de producción de microesferas Ares, entre otros.

Según la presentación del Día del Inversor de Xerox, la empresa matriz quiere ampliar las capacidades y las ofertas actuales de impresión 3D. Esto probablemente significa que extenderán la tecnología más allá del mercado de prototipos con esta nueva adquisición. También han expresado interés en otras tecnologías industriales modernas.

Xerox se vuelve 3D

» Estamos desarrollando una hoja de ruta para participar en la impresión 3D «, dijo el director ejecutivo de Xerox, John Visentin. » Actualmente fabricamos impresiones en 3D que fabricamos OEM, donde tenemos capacidades diferenciadas en torno a tecnologías de impresión, materiales, tóner y software que permitirán que la impresión 3D pase al siguiente nivel de adopción para la producción de productos industriales de uso final «.

Si bien se sabe muy poco más sobre la adquisición, es un gran problema para la industria de la impresión de metales. Vader había ampliado previamente la gama de metales disponibles para los usuarios industriales cuando sus máquinas ingresaron al mercado. Ahora, con el respaldo de un conglomerado global, la empresa tendrá mucho poder de fuego detrás de sus operaciones futuras.

Imagen destacada cortesía de Xerox.

La start-up británica Orbex acaba de construir el motor cohete impreso en 3D más grande del mundo. El motor es único en el sentido de que es el primero impreso en su totalidad como una sola pieza sin juntas. Esto lo hace más liviano y eficiente que otros lanzadores pequeños de fase II. El nuevo cohete no solo es especial en términos de escala, sino también debido a su capacidad para utilizar combustible renovable para una máxima eficiencia. Orbex celebró un evento de lanzamiento cerca de Inverness en Escocia el jueves, presentando el cohete Prime.

El objetivo principal de la nave es enviar pequeños satélites a la órbita de la Tierra. Orbex desarrolló el cohete con la ayuda de varios veteranos de varias organizaciones aeroespaciales, incluida la NASA. El cohete, junto con el motor, medirá verticalmente a 56 pies (17 metros) de altura. Consiste en una fibra de carbono y un compuesto de aluminio que comprende su cuerpo principal. Esto lo coloca en una cuarta parte del tamaño del Falcon 9 de SpaceX, lo que es impresionante para la tecnología aeroespacial impresa en 3D.

Actualmente, albergan el cohete en una sede de 2.000 metros cuadrados en Forres, en el noreste de Escocia. El edificio de la sede combinará una instalación de diseño e integración de cohetes, un centro de operaciones y oficinas ejecutivas. Sus operaciones son aún más impresionantes considerando cómo operan actualmente con solo tres empleados a tiempo completo en el sitio. Con su reciente aclamación, Orbex espera traer más de 130 puestos de trabajo a la región para fin de año.

La carrera de cohetes

La noticia llega inmediatamente después de que Relativity Space firmó un contrato con la Fuerza Aérea de los EE. UU. Para lanzar su cohete impreso en 3D desde Cabo Cañaveral en Florida. Relativity Space fue el poseedor del récord anterior de los cohetes aeroespaciales impresos en 3D más grandes. También han logrado que la producción de la tecnología sea mucho más económica y económica.

Este nuevo cohete es un gran paso adelante no solo en tamaño sino también en innovaciones estructurales. Sin soldaduras o uniones también significa que el cohete podría soportar mejor las fluctuaciones extremas de temperatura y presión. El cohete también es innovador en el uso de biopropano. Esto muestra el potencial de la industria aeroespacial en fuentes de combustibles renovables de combustión limpia que reducen las emisiones de carbono en un 90 por ciento.

En este momento, la compañía se está asociando con la startup suiza de tecnología satelital Astrocast. Juntos, lanzarán 64 nanosatélites impresionantes para construir una red global de Internet de las cosas. El principal será más que capaz de manejar la tarea, ya que potencialmente puede llevar satélites a altitudes de hasta 776 millas (1250 km).

Imagen destacada cortesía de Orbex.

Fraunhofer ILT está estudiando el desarrollo de un nuevo dispositivo que pueda combinar la estereolitografía u otros métodos basados en la luz con la polimerización multifotónica. Aunque la tecnología aún no está completa, según Fraunhofer, su tecnología HoPro-3D permitirá una producción más rápida de estructuras poliméricas con impresoras 3D de resina .

Hay bastantes ventajas al mezclar estos dos procesos. En primer lugar, la empresa detalla cómo crearía construcciones 3D rentables y de alta precisión. En conjunto, ambos métodos combinan las capacidades de mayor escala de SLA / DLP con la resolución más fina de la polimerización de dos fotones. Por lo tanto, los socios del proyecto combinan procesos con dos sistemas de exposición diversos y seleccionables que permiten altas tasas de construcción o alta precisión.

“ La ventaja radica en la interacción entre los dos procedimientos: Dependiendo de la necesidad, pretendemos cambiar entre los sistemas de exposición en el proceso ”, explica el Dr. Martin Wehner, gerente de proyecto HoPro-3D en Fraunhofer ILT. “ El desafío al que nos enfrentamos está en el control de procesos. El concepto se ha desarrollado, actualmente se está construyendo una máquina adecuada ”.

El sistema HoPro-3D

El Instituto Fraunhofer de Tecnología Láser ILT ya obtuvo financiación a través de la Unión Europea y el estado de Renania del Norte-Westfalia. Entre sus socios se encuentran LightFab GmbH de Aachen, Bartels Mikrotechnik GmbH de Dortmund y Miltenyi Biotec GmbH de Bergisch Gladbach. Actualmente, todos están buscando también desarrollar un software de respaldo para manejar la conmutación de procesos para las máquinas HoPro.

La combinación de procesos puede ser útil en artículos ópticos como lentes o prismas para componentes más grandes en general. La máquina final debería resultar muy interesante para la producción de componentes utilizados en la tecnología de análisis biomédico. Sin embargo, los campos de aplicación fuera de la medicina y las lentes también son numerosos. Los andamios de soporte para modelos de tejido 3D, componentes micromecánicos o sistemas microfluídicos completos podrían beneficiarse de los resultados potenciales de la investigación sobre HoPro.

Imagen destacada cortesía de Fraunhofer ILT.

El estudio con sede en Rotterdam, New Raw, está asumiendo un nuevo y ambicioso proyecto de reciclaje con su Zero Waste Lab. Su iniciativa Print Your City, que se está llevando a cabo actualmente en Salónica (Grecia), permite a los residentes reciclar sus desechos plásticos en mobiliario urbano para exteriores. El proyecto también cuenta con la ayuda del gigante de alimentos y bebidas Coca Cola. El proyecto podría ser un gran paso adelante para frenar el desperdicio ambiental mientras crea servicios públicos.

Print Your City ofrece a los lugareños servicios de reciclaje para sus desechos plásticos junto con la opción de cómo pueden procesarlos. La instalación utiliza un brazo robótico de impresión 3D que puede transformar el plástico clasificado en mobiliario urbano. Las opciones incluyen una maceta, un portabicicletas, un comedero para perros y una estantería, entre otras funciones.

Los usuarios también pueden personalizar el mobiliario en línea, aplicando diferentes colores y funcionalidades mientras seleccionan en qué espacio público de la ciudad les gustaría verlo. Al seleccionar un diseño, el sitio web estima cuánto plástico reciclado es necesario para imprimir el objeto. Los objetos pueden variar enormemente según la funcionalidad que solicite el usuario. Los muebles pueden consistir en múltiples materiales, pero son principalmente plásticos de polipropileno y polietileno, aunque también usan plásticos PET y PS.

La empresa también clasifica, lava y tritura el plástico antes de fundirlo y combinarlo con pigmentos. Print Your City tiene como objetivo reciclar cuatro toneladas de residuos plásticos durante el proyecto. Según los diseñadores, esto equivale a la cantidad producida por 14 hogares familiares en Grecia.

Reciclaje de plástico y otros desechos

“ Salónica es una ciudad con altas tasas de separación y reciclaje a nivel doméstico en Grecia ”, explicaron los diseñadores. “ Al mismo tiempo, el tamaño de la ciudad permite medir la huella ambiental de Print Your City. El municipio de Tesalónica apoya activamente el programa, lo que nos permite probar esta idea por primera vez en una escala de ciudad y en un espacio público ”.

Print Your City es solo la última iniciativa mediante la cual Zero Waste Lab está creando incentivos para el reciclaje. Este también ha sido un elemento básico de las operaciones anteriores de la compañía, aunque con otros esquemas. Una de las formas en que fomentan el reciclaje es entregando «monedas de valor» a cambio de bolsas de basura debidamente separadas.

Otra iniciativa que tienen se está llevando a cabo en los Países Bajos, utilizando un sistema de reciclaje incentivado similar. La empresa también recibe papel, cartón, plástico limpio, plástico PET, textiles, desechos electrónicos (electrodomésticos con enchufes), baterías, luces (además de tubos fluorescentes) y pintura látex. Diferentes productos de desecho generan monedas de diferentes niveles de valor. Las monedas se pueden canjear por descuentos en varias empresas y tiendas asociadas.

Print Your City se ejecutará como parte del programa Zero Waste Future con fondos de Coca Cola en toda Grecia. A partir de ahora, ha estado operando en Salónica desde noviembre del año pasado, hasta que el proyecto finalice en mayo de 2020. La ciudad proporciona una muestra lo suficientemente grande de personas y producción de desechos para probar la viabilidad del proyecto. Quizás, pueden optar por expandir Print Your City en otro lugar si resulta tener éxito.

Imágenes destacadas y video cortesía de New Raw, recuperados a través de dezeen .