Un nuevo método permite imprimir objetos en 3D de una sola vez

La impresión 3D ha revolucionado en los últimos años el sector industrial, de la medicina o incluso de la educación. Los métodos tradicionales de esta tecnología consisten en construir los objetos capa por capa. Este proceso limita la velocidad de impresión y en algunos casos provoca defectos que reducen la resistencia de la pieza. Ahora un grupo de investigadores ha desarrollado una nueva técnica que elimina el uso de capas e imprime todo el volumen de un objeto a la vez, según un estudio publicado este jueves en la revista científica Science.

Este procedimiento, llamado litografía axial computarizada (CAL, por sus siglas en inglés), ofrece nuevas posibilidades. Además de una impresión más rápida de lo habitual —de 30 a 120 segundos—, permite imprimir en materiales de partida muy viscosos o incluso sólidos y crear objetos con superficies muy suaves. Pero el gran avance, según los investigadores, es que con este nuevo método se puede imprimir alrededor de un objeto sólido preexistente.

Hasta ahora, ninguna máquina podía hacerlo, según explica a EL PAÍS Antonio Sánchez, CEO de la empresa especializada en impresión 3D AsorCad: “A día de hoy primero imprimes y luego puedes meter un objeto dentro, pero no puedes imprimir directamente alrededor de un objeto”. Este experto, que no ha participado en el estudio, destaca también la posibilidad que ofrece este método de “cambiar las características del material de forma que tenga zonas más duras y más blandas y decidir qué parte dejar más gelatinosa o más rígida”.

Los investigadores han conseguido imprimir con esta técnica en menos de dos minutos diferentes objetos de escala centimétrica. Por ejemplo, una versión diminuta de El Pensador —una de las esculturas más famosas del artista francés Auguste Rodin—, un pequeño avión, un donut o una esfera. Para ello, han utilizado tanto polímeros de ingeniería como hidrogel de metacrilato de gelatina.

Hayden Taylor, coautor del estudio y profesor de la Universidad de California, afirma que la litografía axial computarizada “funciona al girar un contenedor con material sensible a la luz mientras se proyecta sobre él un patrón de luz personalizado”: “A medida que el material gira, la imagen proyectada cambia. La cantidad acumulada de luz que se absorbe en cada ubicación se puede controlar de forma independiente y cuando la cantidad de luz absorbida supera un cierto umbral, el material se solidifica”.

Usos de la nueva técnica

“En general, creemos que la litografía axial computarizada podría utilizarse en toda la industria para fabricar una amplia gama de componentes plásticos”, cuenta Taylor. Este método podría ser particularmente útil para fabricar productos que implican encerrar un objeto sólido preexistente en una carcasa de plástico personalizada. El objeto subyacente podría haberse realizado con un material o un proceso de fabricación diferente. “Por ejemplo, podría ser una estructura metálica producida en serie y con este método se podría producir el componente circundante”, explica el investigador. El nuevo método, según sostiene, podría suponer un avance en la fabricación de dispositivos protésicos o herramientas.

El gran avance, según los investigadores, es que con este nuevo método se puede imprimir alrededor de un objeto sólido preexistente

Los autores del estudio también han logrado imprimir componentes en materiales de hidrogel muy blandos. Ahora pretenden explorar cómo se puede utilizar estos avances en la ingeniería de tejidos y buscar nuevos materiales imprimibles. Pero la principal limitación de este método es el tamaño de las figuras impresas. “No puede acometer piezas muy grandes de golpe. En general todas las impresiones 3D tienen esa limitación actualmente”, afirma Sánchez. Por ello, para los investigadores también es esencial buscar el modo de imprimir objetos más grandes.