Códigos secretos invisibles de la impresora 3D
Materiales que reaccionan de forma muy específica a la temperatura: un desarrollo de la TU Wien (Universidad Tecnológica de Viena) amplía ahora considerablemente las posibles aplicaciones de las impresoras 3D.
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La impresión en 3D es muy práctica para fabricar componentes personalizados en pequeñas cantidades. Sin embargo, esta tecnología siempre ha tenido un gran problema: las impresoras 3D sólo pueden procesar un único material. Hasta ahora, era muy difícil o imposible fabricar con impresoras 3D objetos con diferentes propiedades de material en distintos lugares.
El código invisible: Dependiendo de la temperatura, sólo se ve un material poco visible - o un código QR
© TU Wien
Sin embargo, en la TU Wien se han desarrollado métodos para dar a un objeto impreso en 3D no sólo la forma deseada, sino también las propiedades deseadas del material punto por punto. La versatilidad de esta tecnología se ha demostrado en varias aplicaciones: por ejemplo, es posible imprimir un código QR invisible que sólo se hace visible a determinadas temperaturas. Los resultados se han publicado ahora en la prestigiosa revista científica "Nature Communications".
Diferentes propiedades de los materiales punto por punto
El equipo de investigación de Katharina Ehrmann, del Instituto de Química Sintética Aplicada de la Universidad Técnica de Viena, trabaja con materiales líquidos irradiados con luz. Se desencadena una reacción química exactamente donde la luz incide en el líquido. Los componentes moleculares del líquido se unen y el material se solidifica.
La novedad es que ahora es posible controlar exactamente cómo se endurece el líquido y qué propiedades tiene el material resultante. "Podemos utilizar distintas intensidades de luz, longitudes de onda o temperaturas", explica Katharina Ehrmann. "Todo ello puede utilizarse para influir en las propiedades del material impreso en 3D".
De este modo, es posible controlar cómo se unen los bloques moleculares del líquido cuando se convierten en un objeto sólido. Pueden disponerse de forma regular, como los espaguetis rectos en un paquete y formar un cristal, o pueden quedar amorfos y desorganizados, como los espaguetis cocidos en un plato.
"Dependiendo de la cristalinidad, las propiedades del material también son muy diferentes", explica Michael Göschl: "Los materiales cristalinos tienden a ser duros y quebradizos, mientras que los amorfos a menudo pueden ser blandos y elásticos. Las propiedades ópticas también pueden variar mucho, desde transparentes como el cristal hasta blancos opacos", dice Dominik Laa. Michael Göschl y Dominik Laa son los primeros autores de la presente publicación y forman parte de los equipos de investigación de Katharina Ehrmann y Jürgen Stampfl.
El código QR invisible
El equipo ha podido demostrar la versatilidad del nuevo método en varios ejemplos. Por ejemplo, se generó un código QR dentro de un trozo de plástico recubierto por una capa cristalina. Sin embargo, esta capa se adapta de tal manera que pierde su cristalinidad a una determinada temperatura y se vuelve transparente: el código QR secreto se hace visible de repente. Dependiendo del material y la temperatura, también es posible hacer que el código QR sea ilegible durante un cierto periodo de tiempo si se utiliza la temperatura incorrecta para descodificarlo - al igual que no se puede utilizar un teléfono móvil durante un cierto periodo de tiempo si se introduce el código incorrecto tres veces seguidas.
Del mismo modo, podría imprimirse un símbolo de advertencia que sólo se hiciera visible si el material se ha calentado por encima de una determinada temperatura. Esto permite comprobar si se ha superado el intervalo de temperatura prescrito al transportar mercancías sensibles al calor, por ejemplo.
La caracterización óptica del material también se llevó a cabo en la Universidad Técnica de Viena, en el grupo de investigación del profesor Andrei Pimenov, del Instituto de Física del Estado Sólido.
"Estamos ofreciendo una gama completamente nueva de posibilidades para la impresión 3D", afirma Katharina Ehrmann. "Son previsibles posibles aplicaciones en ámbitos muy diversos, desde el almacenamiento de datos y la seguridad hasta las aplicaciones biomédicas".
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Alemán se puede encontrar aquí.
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