La impresión 3D llega al vidrio

La impresión 3D -o “fabricación aditiva” como se conoce formalmente- es cada vez más ubicua y tiene aplicaciones en numerosos campos. Una de las limitaciones era la posibilidad de imprimir objetos de vidrio transparente, pero esta barrera ha sido ya derribada por un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés) que acaba de presentar el primer dispositivo capaz de crear objetos de vidrio trasparente a partir de diseños digitales.

Para ello, han aplicado los principios básicos de una de las formas más populares de impresión 3D denominada modelado por deposición fundida. En esta técnica, un filamento de material semifundido, habitualmente plástico, es expulsado por una boquilla móvil que sigue un patrón controlado por un ordenador. De esta manera es posible construir cualquier objeto que se haya programado previamente. Utilizar vidrio en lugar de plástico requiere unas temperaturas mucho más elevadas - lo cual acarrea toda una serie de complicaciones adicionales- aunque el concepto es el mismo.

Si bien ya existen otras técnicas para la impresión 3D en vidrio, estas se basan en el fundido de un polvo de partículas cristalinas cuyo producto final es un material más frágil y opaco que el obtenido por el grupo del MIT.

La humanidad lleva fabricando objetos de vidrio desde hace más de 4.000 años. Antes de que se comenzara a utilizar la técnica del soplado en tiempo de los romanos, se recurría a un mecanismo más primitivo en el que tiras de material semifundido se iban pegando unas a otras en torno a un molde. El sistema creado por los científicos del MIT vuelve en cierta manera a estos orígenes al formar los objetos capa a capa, aunque en esta ocasión se prescinde del molde.

La impresora cuenta con dos cámaras independientes situadas una encima de la otra. Por la superior se introduce el vidrio ya fundido que se calienta hasta alcanzar los mil grados centígrados en el momento en que sale por la boquilla, que está hecha de una aleación de aluminio, zirconio y silicio y es capaz de soportar dichas temperaturas y evitar que el vidrio fundido se adhiera a ella. En la cámara inferior tiene lugar la impresión del objeto. Esta cámara se mantiene a unos quinientos grados centígrados para permitir que el enfriado de las piezas fabricadas sea gradual y homogéneo, evitando así que se fracturen.

Este proceso de fabricación permite producir una multitud de formas además de jugar con las propiedades ópticas del vidrio. De esta manera se pueden crear estructuras que no eran posibles con los métodos tradicionales y que ofrecen un gran potencial para diversos usos. En un artículo aceptado para su publicación en la revista 3D Printing and Additive Manufacturing, el equipo creador de esta “impresora de vidrio” destaca que “a medida que los diseñadores aprendan a utilizar esta nueva libertad en la fabricación de vidrio se espera que se descubra una gran variedad de nuevas aplicaciones”.