Impresión 3D para fabricar objetos de cristal complejos

Un nuevo proceso basado en el láser permite imprimir en 3D objetos de formas intrincadas hechos de vidrio.

La mayoría de los procesos de impresión 3D construyen un objeto capa por capa. El proceso desarrollado por el equipo de Laurent Gallais, del Instituto Fresnel, dependiente del Centro Nacional francés de Investigación Científica (CNRS), evita las limitaciones de estos procesos utilizando un rayo láser para transformar, o polimerizar, un precursor líquido, dando lugar a vidrio sólido.

Gallais y sus colegas ya han utilizado la nueva técnica para fabricar objetos con gran complejidad tridimensional sin tener que recurrir al enfoque clásico de capa por capa. Usando el nuevo proceso, crearon una amplia variedad de objetos de vidrio de sílice como por ejemplo modelos en miniatura de una bicicleta y de la Torre Eiffel, sin ningún poro ni grieta.

El nuevo método de impresión en 3D se basa en la polimerización multifotónica, que asegura que la polimerización, un proceso que une las moléculas de un monómero líquido entre ellas dando lugar a un polímero sólido, solo tiene lugar en el punto focal preciso del láser. Permite la fabricación directa de piezas tridimensionales que van desde unas pocas micras hasta decenas de centímetros, y con una resolución que teóricamente solo está limitada por la óptica utilizada para conformar el rayo láser.

El vidrio es uno de los materiales principales utilizados para fabricar componentes de óptica, de modo que, tal como argumenta Gallais, la nueva técnica es un primer paso hacia el desarrollo de un proceso que podría algún día permitir a los científicos imprimir en 3D cualquier componente óptico que necesitasen.

La nueva técnica puede ser usada para fabricar una amplia gama de objetos complejos de vidrio, como la bicicleta que se muestra aquí. (Foto: Laurent Gallais, Fresnel Institute, Ecole Centrale Marseille)

El equipo de investigación y desarrollo ha detallado su avance en un artículo titulado "3D-printing of silica glass through multiphoton polymerization process", publicado en la revista académica Optics Letters. (Fuente: NCYT de Amazings)