Imprimir un objeto en 3D es relativamente sencillo, pero imprimir una máquina con partes móviles no lo es tanto, aunque también podría ser sencillo en un futuro breve.
Han presentado una nueva técnica de impresión 3D a la que llaman «xolografía», haciendo brillar rayos de luz en resina líquida. De esta forma se pueden generar estructuras huecas complejas, incluidas máquinas simples con partes móviles.
Martin Regehly es el coautor del estudio, físico experimental de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Brandenburgo en Alemania. Él explica que mientras que la impresión 3D convencional crea elementos capa por capa, con esta nueva técnica se evita el problema del colapso del material, no sería necesario crear soportes para que una capa no caiga encima de otra.
Lo de imprimir estructuras huecas 3-D con la luz brillante en cubas de resina líquida no es algo nuevo, es una técnica volumétrica basada en el hecho de que la luz solidifica cualquier líquido sobre el que brilla, mientras que el resto de la resina proporciona un soporte que evita que el material endurecido se colapse.
Qué es la Xolografía
Es una técnica capaz de obtener velocidades y resoluciones significativamente mayores que los enfoques volumétricos anteriores.
La investigación se ha publicado en la revista Nature, y ya han creado una empresa llamada Xolo para comercializar su trabajo.
La nueva técnica utiliza dos tipos de luz para imprimir. Primero, una hoja rectangular de luz ultravioleta excita una capa delgada de moléculas especiales dentro de la resina. A continuación, se proyecta una imagen de una rebanada del objeto impreso en esta hoja utilizando luz blanca, endureciendo solo la resina activada. «Xolografía» se refiere a cómo los haces de luz cruzados en forma de X pueden generar objetos completos («holos») en esta técnica de impresión («graphia»).
Qué han conseguido con la Xolografía
Usando la xolografía, los investigadores pudieron generar objetos que flotan libremente sin ninguna estructura de soporte, como máquinas simples con ruedas en el interior que pueden girar en respuesta al líquido que fluye, o una bola en una jaula esférica.
También imprimieron un busto muy detallado de 3 centímetros de ancho de una persona con características anatómicas internas definidas con precisión, como un pasaje nasal y un esófago ahuecados. Actualmente, la xolografía puede imprimir a velocidades de aproximadamente 55 milímetros cúbicos por segundo con estructuras tan pequeñas como 25 micrones de ancho.
Para qué puede usarse la Xolografía
Una posible aplicación importante de la xolografía es la generación de estructuras biológicas complejas utilizando fluidos cargados de células vivas. Indican que la ventaja que tendría la xolografía sobre las técnicas de bioimpresión existentes es que las células no experimentarían el estrés que sufrirían al ser rociadas con una boquilla de bioimpresora, lo que podría dañarlas.
Por otro lado, también se podría imprimir material extremadamente duro, como vidrio, por ejemplo.
El futuro de la Xolografía
Los investigadores sugieren que podrían acelerar la velocidad de impresión de la xolografía usando láseres más potentes y jugando con su resina. Además, sugieren que podrían usar resinas más complejas para imprimir múltiples tipos de materiales al mismo tiempo con el fin de producir dispositivos como sensores y electrónicos.
Las investigaciones futuras explorarán cómo sacar la resina que aún queda dentro de los artículos impresos, ya que lo de usar una pinza para eliminar restos es algo muy típico de la impresión tradicional, pero no tiene sentido con estas nuevas técnicas.