La UC3M lleva a cabo una impresora 4D para materiales capaces con características imantadas y electromecánicas

los científicos de Facultad Carlos III de La capital de españa (UC3M) han desarrollado el programa y el hardware para una impresora 4D con apps biomédicas, ha dicho la facultad en un aviso.

Aparte de la impresión 3D, esta máquina deja supervisar una función agregada: desarrollar la contestación del material a fin de que logre cambiar de manera en el momento en que se le aplica un campo imantado o cambiar sus características eléctricas en el momento en que se desfigura.

Esto abre la puerta al diseño de robots blandos o sensores y sustratos capaces que emiten señales a distintos sistemas celulares, por ejemplo apps.

Una exclusiva impresora capaz deja la fabricación de materiales blandos multifuncionales amoldando de forma continua los factores de extrusión. Mezclando métodos experimentales y computacionales, los materiales conductores y magnetoactivos se imprimen con características que imitan el tejido biológico.

Esta línea de investigación se enfoca en el avance de construcciones blandas multifuncionales, fabricadas con materiales con características mecánicas que imitan tejidos biológicos como el cerebro o la piel. Además de esto, tienen la capacidad de cambiar de manera o características frente estímulos externos, como campos imantados o corrientes eléctricas.

Hasta hoy, este equipo de estudiosos hizo múltiples adelantos en el diseño y fabricación de estos materiales, pero eran muy limitados en lo que se refiere al modelado y programación de respuestas capaces.

NUEVA METODOLOGÍA DE IMPRESIÓN 4D

Lo anunciado en su último estudio, anunciado en la gaceta ‘Advanced Materials Technologies’, les permitió abrir novedosas opciones construyendo una exclusiva metodología de impresión 4D.

“Esta tecnología no solamente nos deja supervisar de qué forma imprimimos la composición en 3D, sino asimismo nos deja ofrecerle la aptitud de cambiar sus características o geometría en contestación a campos imantados externos o mudando sus características eléctricas por deformación. ”, enseña entre los estudiosos, Daniel García González, responsable del emprendimiento ERC 4D-BIOMAP (GA 947723) y instructor del Departamento de Mecánica de Medios Continuos y Teoría de Construcciones de la UC3M.

Este género de impresión es complicada por el hecho de que el material a imprimir cambia de líquido a sólido a lo largo del desarrollo de impresión. Por tal razón es requisito comprender su activa para lograr amoldar el desarrollo de impresión de tal forma que se consiga un material suficientemente líquido en el momento en que fluye por medio de la boquilla de la impresora, pero al tiempo suficientemente sólido para contener en cierta manera.

Para esto han creado una metodología interdisciplinar que combina técnicas teóricas y experimentales que les han tolerado crear desde el princípio el dispositivo de impresión, tanto la parte física del dispositivo (hardware) como los programas informáticos que dejan supervisarlo (programa).

UN MATERIAL AUTOREPARABLE

Los estudiosos asimismo han creado un nuevo término de material que puede autorrepararse sin precisar una acción externa, según otra publicación reciente en la gaceta Composites Part B: Engineering.

“Este material radica en una matriz de polímero blando que incluye partículas imantadas con un campo residual. Desde un criterio práctico, es como tener pequeños imanes delegados en el material, de manera que si se rompe, en el momento en que las piezas resultantes estén muy juntas, se volverán a agrupar recobrando su integridad estructural”, dice Daniel García González.

Merced a estos adelantos, que dieron sitio a múltiples patentes registradas, estos científicos pudieron imprimir tres géneros de materiales funcionales: unos que cambian de manera y características en el momento en que se dan a conocer a campos imantados externos; otros con habilidades de coche reparación; y otros cuyas características eléctricas (conductividad) cambian según su forma o deformación.

Con el primer género de material, desarrollaron sustratos capaces para trasmitir fuerzas y señales a los sistemas celulares a fin de que logren influir en procesos biológicos como la proliferación o migración celular. Estos materiales asimismo se tienen la posibilidad de usar para diseñar robots blandos cuyo desempeño se logre supervisar a través de campos imantados.

La combinación de materiales con aptitud de autorreparación y cuyas características de conducción eléctrica cambian con la deformación abre gigantes opciones en el avance de sensores. “Tenemos la posibilidad de meditar en sensores que, adheridos a nuestro cuerpo, recopilen información sobre nuestros movimientos desde cambios en la conductividad eléctrica.

Además de esto, la aptitud de autorreparación del material deja el diseño de sensores con señales binarias. Por servirnos de un ejemplo, si hemos sufrido una lesión en la rodilla y requerimos limitar al límite la rotación, tenemos la posibilidad de engastar una pequeña banda de este material sobre nuestra articulación.

Así mismo, en el momento en que superemos la rotación máxima citada, el material se va a romper exponiendo un cambio repentino en sus características eléctricas, dando de esta forma una señal de alarma. No obstante, al regresar a un estado relajado de la rodilla, la aptitud reparadora del material va a conducir a la restauración de la señal eléctrica. De esta manera tenemos la posibilidad de monitorear nuestros movimientos y advertirnos de condiciones de peligro a lo largo de los postoperatorios o temporadas de rehabilitación”, afirma Daniel García González.