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Cuando se trata de tecnologías tan omnipresentes que no podemos imaginar nuestro mundo sin ellas, es difícil hacerlo mejor que las baterías de iones de litio. Desde teléfonos celulares hasta computadoras, estas pequeñas fuentes de energía hacen que el mundo gire. Por lo tanto, no es de extrañar que los investigadores aprovechen la oportunidad de aumentar su poder o darles nuevas formas. Como resultado, los investigadores han logrado imprimir baterías de iones de litio con funcionalidades y formas nuevas y variables. Además, los investigadores hicieron esto usando PLA.

Impresión 3D de baterías de iones de litio

La ventaja de las baterías de iones de litio de impresión 3D es la capacidad de romper su forma estándar. Esto permitiría a los fabricantes de, por ejemplo, teléfonos móviles producir nuevas formas de teléfonos, ya no estorbadas por la forma estándar de una batería típica, que suele ser de naturaleza cilíndrica o rectangular. Si bien ese es solo un ejemplo, la investigación es crucial para mejorar el diseño de la electrónica en todos los ámbitos.

Los investigadores demostraron las capacidades de sus baterías de iones de litio mediante la impresión en 3D de un brazalete LED. La pulsera podría alimentar un conjunto de LED verdes durante aproximadamente 60 segundos, mostrando energía eléctrica dos magnitudes más bajas que las disponibles comercialmente. Si bien actualmente el poder es demasiado pequeño para uso comercial, los investigadores están buscando formas de mejorarlos.

Preparación de PLA para conductividad

El investigador infundió PLA con una mezcla de etil metil carbonato, propileno carbonato y LiClO ₄ para obtener una conductividad iónica de 0.085 mS cm ^–1 , un valor comparable al de polímero y electrolitos híbridos. Se mezclaron diferentes materiales eléctricamente conductores (Super P, grafeno, nanotubos de carbono de paredes múltiples) y activos (titanato de litio, óxido de litio y manganeso) en PLA para determinar las relaciones entre la carga de relleno, la conductividad, la capacidad de almacenamiento de carga y la capacidad de impresión.

Si bien el PLA ha sido útil al principio, los investigadores están considerando reemplazarlo con otros materiales. Las pastas imprimibles, por ejemplo, pueden resultar útiles para producir baterías de mayor potencia a largo plazo. La tecnología podría ser potencialmente crucial en el desarrollo de todo tipo de nuevos productos electrónicos. La capacidad de imprimir baterías de iones de litio también podría ser fundamental para producir componentes electrónicos flexibles.

Imagen destacada cortesía de American Chemical Society. El estudio completo está disponible aquí .

WASP ha sido una fuerza destacada en la impresión 3D y ahora también ha avanzado más en sus aplicaciones de construcción. El campo de la construcción ofrece muchas oportunidades económicas, pero WASP parece haberse llevado la palma. La compañía acaba de construir Gaia, una casa de € 1000 que consta de tierra y cáscaras de arroz. La casa podría ser una solución fundamental a la crisis de vivienda asequible.

“ El material consiste en tierra de arcilla, paja de arroz y cáscara de arroz ”, dijo Massimo Moretti, director ejecutivo de WASP, a Digital Trends . “ Las fibras naturales nos permiten [minimizar] la contracción de la mezcla seca y confieren resistencia mecánica a la pared estratificada. Al utilizar el molino de pan húmedo, la mezcla cruda ha alcanzado una plasticidad homogénea interesante que permite una buena resolución en la textura impresa. »

Aparte del material a base de tierra y arroz, el hormigón constituye los principales cimientos del edificio, mientras que el techo es principalmente de madera. El edificio tiene 215 pies cuadrados y tarda unos 10 días en completarse. Se necesitaría tiempo adicional para amueblar adecuadamente el lugar, pero esta escala de tiempo es muy impresionante. El precio de € 1,000 no se mantendría para una construcción comercial, ya que esto solo incluye los costos de materiales y no la mano de obra. Aún así, el precio del material por sí solo es impresionante.

Construcción de viviendas asequibles

“ Gaia representa un ejemplo de costos reducidos, especialmente si se compara con los rendimientos térmicos que generalmente se obtienen solo con diferentes sistemas tradicionales ”, explicó Moretti. “ En este momento, la empresa está evaluando todas las posibilidades de ingresar al mercado de la construcción. Probablemente la estrategia más confiable será un servicio de construcción, con nuestro equipo involucrado en la construcción del muro. »

WASP ha declarado que Gaia puede mantener la consistencia térmica a pesar del clima o la temporada exterior. La empresa lleva bastante tiempo trabajando sobre el terreno. Este proyecto es uno de los muchos que buscan producir casas utilizando materiales naturales sostenibles . Sin embargo, este es uno de los más baratos, ya que permite un marco que es tan caro como la mayoría de los teléfonos.

Si bien esto es solo el comienzo del proyecto, la compañía ciertamente ya está abriendo nuevos caminos. La empresa lleva mucho tiempo trabajando en las capacidades de construcción en la impresión 3D . Parece que su trabajo finalmente está dando buenos resultados con Gaia.

Más información: WASP Crane Infinity .

Imagen destacada cortesía de WASP, recuperada a través de Digital Trends.

Investigadores de la Universidad de Tufts han creado una red neuronal funcional de células cerebrales. La capacidad de bioimprimir tejido cerebral les permitirá experimentar con tratamientos para varios trastornos neuronales como el Parkinson y el Alzheimer para crear curas potenciales.

Con una combinación de impresión 3D e investigación con células madre, los científicos utilizaron células madre pluripotentes (iPSC) para crear las redes neuronales. Con esta capacidad, pudieron evitar las desventajas de la recolección de muestras neuronales estándar. Por lo general, los investigadores recolectarían las células de pacientes muertos, lo que limita el tamaño y la calidad de la muestra.

Esto también les permitió profundizar en investigaciones previas con ratones de laboratorio. En general, lograron obtener resultados prometedores. Los investigadores tomaron células madre de sujetos sanos, así como de pacientes con Parkinson y Alzheimer. El grupo les generó un modelo de tejido que les permitiría observar los niveles de crecimiento y expresión de genes mientras evalúan las posibilidades de “generar modelos de tejido cerebral derivados del paciente”. La investigación involucra neuronas y células astrogliales que interactúan en un entorno 3D, por lo que es más realista. Exhiben actividad neuronal espontánea confirmable a través de registros electrofisiológicos e imágenes de calcio durante nueve meses.

Modelos de células madre

“ Encontramos las condiciones adecuadas para que las iPSC se diferenciaran en varios subtipos neuronales diferentes, así como en astrocitos que apoyan las redes neuronales en crecimiento ”, explica el ingeniero biomédico de la Universidad de Tufts y coautor del estudio, David L. Kaplan. “ Los andamios de seda y colágeno proporcionan el entorno adecuado para producir células con las firmas genéticas y la señalización eléctrica que se encuentran en los tejidos neuronales nativos. »

Los investigadores también promocionan la versatilidad que proporciona el sistema. Los investigadores esencialmente pueden manipular los cultivos para apoyar una variedad de aplicaciones experimentales. Planean estudiar el desarrollo de la red, la maduración, la plasticidad, la degeneración y mucho más. Por tanto, pueden derivar objetivos para la investigación farmacéutica y el desarrollo de fármacos.

La investigación podría arrojar luz sobre varias enfermedades incurables como la de Huntington y las enumeradas anteriormente. Con una comprensión profunda del desarrollo de las vías neuronales durante la formación de estos trastornos particulares, los investigadores podrían desarrollar soluciones preventivas y pautas de diagnóstico en lugar de aquellos métodos que intentan soluciones después del hecho. En general, la investigación proporciona información crucial sobre las facetas inexploradas de la neurobiología.

Imágenes destacadas cortesía de la Universidad de Tufts .

Para el aspirante a fabricante, la impresión 3D a menudo ha carecido de un cierto aspecto del piso de la fábrica. Además de la velocidad de producción, las empresas de fabricación aditiva llevan años intentando establecer flujos de trabajo de construcción infinitos y continuos . El enfoque novedoso más reciente parece estar en la forma de la impresora 3D deslizante Robot Factory . El sistema de cinturón lo hace ideal para crear impresiones de series pequeñas y / o artículos individuales más largos.

Robot Factory, con sede en Italia, presentó su impresora 3D deslizante en Maker Faire Rome este año. El impresionante dispositivo puede construir continuamente y mover las impresiones completas hacia adelante en la cinta a medida que avanza. Como la impresora no tiene el tamaño de fábrica, la llaman «fábrica de escritorio». La impresora 3D también es eficiente en cuanto a tiempo y costo en comparación con otros dispositivos FDM, según la compañía.

Impresoras 3D de cinta transportadora

Como el concepto no es del todo nuevo, la empresa tuvo que cambiar las cosas y lo hicieron de muchas formas. La configuración de la impresión ofrece algunas peculiaridades interesantes que vale la pena señalar. Aparte de la propia cinta, Robot Factory Sliding-3D utiliza una extrusora en ángulo de 45 ° . Además, aunque hay muchos dispositivos similares, es raro ver uno que sea compacto y venga con una carcasa. También viene con una «almohadilla externa» que le permite administrar el trabajo de impresión incluso sin una conexión a la computadora.

Además, la cama / cinturón incluso viene con una función de calefacción. Dado que la extrusora puede alcanzar los 280 ° C, la combinación con el lecho calefactado y el recinto le da un buen entorno para muchos materiales especiales, así como muchos termoplásticos predeterminados sin el desorden de deformaciones y pérdidas de calor. La impresora 3D proporciona una resolución estándar de 0,15 mm de grosor por capa, pero también tiene 0,4 mm, para detalles más finos, y 0,6 mm para impresiones grandes y de alta velocidad.

Especificaciones

Especificaciones técnicas: Robot Factory Sliding-3D

Imagen destacada cortesía de Robot Factory.