Un grupo de investigadores de la Universidad Técnica de Viena consigue mejorar las propiedades de los materiales impresos en 3D
La tecnología desarrollada por este equipo de científicos permite controlar con precisión cómo se endurece el líquido y las propiedades resultantes
Según una información publicada por la Universidad Técnica de Viena, un grupo de investigadores ha desarrollado un sistema para determinar con todo detalle no solo la forma de los objetos impresos en 3D, sino también sus propiedades materiales. La versatilidad de esta tecnología ha quedado patente en varias aplicaciones; por ejemplo, en una de ellas el equipo ha logrado imprimir un código QR invisible que únicamente resulta legible a determinadas temperaturas. Los resultados han sido publicados en la revista Nature Communications.
El grupo de investigación que trabaja con Katharina Ehrmann en el Institute of Applied Synthetic Chemistry de la universidad trabaja con materiales líquidos que son irradiados con luz, la cual inicia una reacción química en el punto exacto en el que incide sobre el líquido. Después, los componentes moleculares de este se unen entre sí y el material se solidifica.
Ahora es posible controlar con precisión el proceso de endurecimiento y qué propiedades adquiere el material resultante. «Podemos utilizar diferentes intensidades de luz, longitudes de onda o temperaturas», afirma Katharina Ehrmann. «Todos estos parámetros nos permiten influir en las propiedades del material impreso en 3D».
De esta forma, los investigadores son capaces de controlar cómo se unen entre sí los componentes moleculares del líquido cuando se convierten en un objeto sólido. En algunos casos se organizan de forma regular, como los espaguetis de un paquete, y forman un cristal, y en otros quedan amorfos y desordenados, como los espaguetis cocidos en un plato.
Michael Göschl y Dominik Laa son los autores principales de la publicación, y ambos forman parte de los equipos de investigación de Katharina Ehrmann y Jürgen Stampfl. «Las propiedades del material también varían enormemente dependiendo de la cristalinidad», explica Michael Göschl. «Los materiales cristalinos suelen ser duros y quebradizos, mientras que los materiales amorfos tienden a ser blandos y elásticos. Sus propiedades ópticas también pueden diferir; algunos presentan una transparencia similar al vidrio y otros son de un blanco opaco», añade Dominik Laa.
Un código QR invisible
El equipo ha demostrado la versatilidad de esta nueva técnica con varios ejemplos, uno de los cuales es un código QR que se inserta en una pieza de plástico y se recubre con una capa cristalina. Sin embargo, esta capa pierde su cristalinidad a cierta temperatura y se vuelve transparente, lo que revela instantáneamente el código oculto. Dependiendo del material y la temperatura, también es posible destruirlo temporalmente, de un modo similar al bloqueo temporal que se activa en nuestro teléfono cuando introducimos mal el PIN.
Asimismo, los investigadores han conseguido imprimir un símbolo de advertencia que solo se hace visible cuando el material se calienta por encima de una determinada temperatura. Esta señal se puede utilizar, por ejemplo, para comprobar si se está superando el rango de temperaturas recomendado durante el transporte de mercancías sensibles al calor.
Otro equipo de investigadores de la universidad, liderados por el profesor Andrei Pimenov, se ha encargado de llevar a cabo la caracterización óptica del material en el Instituto de Física del Estado Sólido. «Nuestro estudio abre un nuevo abanico de posibilidades para la impresión 3D», asegura Katharina Ehrmann. «Esta tecnología podría utilizarse en infinidad de ámbitos, desde el almacenamiento y la seguridad de los datos hasta la industria biomédica».
