Combinar impresión 3D con materiales autoplegables y autoestirables

Las impresoras 3D actuales, dispositivos en los que, de forma muy parecida a como trabajan las impresoras de inyección de tinta, se depositan materiales en capas para construir objetos físicos, son una gran herramienta para diseñadores que construyen prototipos o para pequeñas compañías que producen una cantidad modesta de unidades de cada uno de sus productos.

No obstante, estas máquinas necesitan mucho tiempo para producir objetos que tengan más de un par de centímetros de altura, y muchos investigadores creen que solo alcanzarán su máximo potencial cuando puedan generar hojas de material con los patrones adecuados para que se plieguen automáticamente y así den lugar a objetos de mayor volumen y con formas más complejas.

Unos investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Estados Unidos, así como de las compañías Autodesk y Stratasys, han ideado un nuevo proceso para diseñar y fabricar dicha “materia programable” que podría hacerla más versátil. Mientras que buena parte de los trabajos previos de investigación y desarrollo en este campo se han concentrado en materiales que se limitan a autodoblarse, el nuevo procedimiento produce materiales que también son capaces de autoestirarse de tal modo que aumenten su área de superficie, y además esta ampliación se puede controlar o programar del modo deseado.

Esta línea de investigación del MIT, en la que han trabajado, entre otros, Dan Raviv, Ramesh Raskar, Achuta Kadambi, Boxin Shi, Skylar Tibbits, Carrie McKnelly y Athina Papadopoulou, ha desembocado en el diseño de un “accionador lineal” o componente que permitiría estirarse a segmentos de materiales impresos.

Fotos sucesivas de tres componentes básicos de materiales autoensamblables, cambiando su forma después de ser sumergidos en agua. (Imagen: Cortesía de los investigadores)

En el componente, dos discos de polímero se hallan conectados entre sí por dos tiras arqueadas de un polímero compuesto. Los bordes interiores de las tiras arqueadas están hechos de polímero expandible, y cuando absorben agua, las tiras se enderezan.

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