Crean un gel para impresión 3D que conduce muy bien la electricidad

La impresión 3D ha revolucionado la fabricación de muchas clases de objetos y piezas, pero imprimir objetos metálicos en 3D a temperatura ambiente en un solo paso ha venido siendo un reto aparentemente insalvable.

Ahora, se ha conseguido crear un gel metálico altamente conductor de la electricidad que puede utilizarse para imprimir en 3D objetos sólidos a temperatura ambiente.

El logro es obra de un equipo integrado, entre otros, por Michael Dickey, de la Universidad Estatal de Carolina del Norte en Estados Unidos, y Ruizhe Xing, de esa misma universidad y de la Universidad Politécnica del Noroeste en la ciudad china de Xi’an.

Para elaborar el gel metálico, los investigadores parten de una solución de partículas de cobre a escala micrométrica suspendidas en agua. A continuación, los investigadores añaden una pequeña cantidad de una aleación de indio y galio que es un metal líquido a temperatura ambiente. Se agita la mezcla resultante.

Al agitar la mezcla, el metal líquido y las partículas de cobre se adhieren entre sí, formando una "red" de gel metálico dentro de la solución acuosa.

Esta consistencia gelatinosa es importante, porque significa que hay una distribución bastante uniforme de partículas de cobre por todo el material. Esto tiene dos efectos. En primer lugar, significa que la red de partículas se conecta para formar vías eléctricas. En segundo lugar, las partículas de cobre no se sedimentan y por tanto no obstruyen los conductos de la impresora.

Una figura metálica con la forma de una araña y plenamente conductora de electricidad, que fue fabricada por impresión 3D y retocada luego con calor, usando el nuevo gel metálico conductor. (Foto: Michael Dickey, NC State University)

El gel resultante puede imprimirse con una boquilla de impresión 3D convencional y conserva su forma una vez impreso. Y, cuando se deja secar a temperatura ambiente, el objeto 3D resultante se vuelve aún más sólido y conserva su forma.

Además, si durante el proceso de secado se le aplica calor adicional del modo idóneo, es posible provocar los cambios de forma que se deseen.

El nuevo y revolucionario gel abre la puerta a la fabricación de una amplia gama de componentes y dispositivos eléctricos y electrónicos.

Dickey, Xing y sus colegas exponen los detalles técnicos de su gel conductor en la revista académica Matter, bajo el título “Metallic Gels for Conductive 3D and 4D Printing”. (Fuente: NCYT de Amazings)