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Impresión 3D mediante ultrasonidos

Impresión 3D mediante ultrasonidos

La mayoría de los métodos de impresión 3D que se utilizan actualmente se basan en reacciones activadas por la luz o el calor para lograr una manipulación precisa de los polímeros empleados. El desarrollo de una nueva forma de impresión llamada «impresión sónica directa» (DSP por sus siglas en inglés), que utiliza ondas sonoras para producir nuevos objetos, puede ofrecer una nueva opción.

Las frecuencias ultrasónicas ya se utilizan en procedimientos destructivos como la ablación de tejidos y tumores. El equipo de Muthukumaran Packirisamy y Mohsen Habibi, de la Universidad Concordia en Canadá, se propuso usarlas para fabricar cosas.

El nuevo proceso se basa en el uso de ondas de ultrasonido focalizadas para crear reacciones sonoquímicas en minúsculas burbujas suspendidas en una solución polimérica líquida. Las temperaturas y presiones extremas que duran billonésimas de segundo pueden generar geometrías complejas prediseñadas que no pueden conseguirse con las técnicas convencionales.

El equipo de investigación y desarrollo constató que utilizando el tipo adecuado de ultrasonidos con una frecuencia y una potencia idóneas, es posible crear regiones muy focalizadas y químicamente reactivas en puntos muy localizados. Básicamente, las burbujas pueden utilizarse como reactores de muy alta eficiencia para impulsar reacciones químicas que transformen la resina líquida en estructuras sólidas o semisólidas.

Las reacciones provocadas por la oscilación dirigida por ondas ultrasónicas en el interior de las microburbujas son intensas, aunque solo duran picosegundos. La temperatura en el interior de la cavidad o burbuja se dispara hasta unos 15.000 grados centígrados y la presión supera los 1.000 bares (la presión de la superficie terrestre a nivel del mar es de aproximadamente un bar). El tiempo que dura la reacción es tan breve que el material circundante no se ve afectado.

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