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tic act impresion 4d 9 09 2015Uno de los investigadores sostiene una válvula termosensible. Imagen: Universidad de Wollongong (parcialmente tratada)

En la Universidad de Wollongon (Australia) usan materiales específicos para que objetos 3D puedan modificar su función ante eventos del entorno. Los investigadores australianos han fabricado una válvula que actúa en respuesta a la temperatura del agua.

La impresión 4D es una tecnología emergente para la creación de objetos dinámicos que pueden cambiar su forma o función bajo demanda, pasado un tiempo o ante circunstancias del medioambiente donde se encuentren. Esto abre un sumamente interesante conjunto de aplicaciones que van desde la Medicina a la Construcción, la Automática o la Robótica, por ejemplo. Esta técnica combina materiales inteligentes capaces de actuar y detectar con técnicas de fabricación específicas para ofrecer un método eficaz, innovador y versatil para la producción de sensores personalizados, elementos robóticos y estructuras que se autoconstruyen.

Algunos desarollos llevados a cabo hasta la fecha en el ámbito de la impresión 4D han usado la absorción de agua o la propiedad de memoria térmica estructural para producir cambios de forma. Sin embargo, el proceso de metamorfosis de los objetos ha sido lento y, además, con pocas posibilidades de ser revertido.

El grupo de investigación australiano, perteneciente al Centro ARC de Excelencia en Ciencias de Electromateriales (ARC Centre of Excellence for Electromaterials Science, ACES), ha dado un paso adelante en la impresión 4D, siendo el primero en combinar la impresión del material usando cuatro inyectores simultáneamente, a la vez que usando ciertos hidrogeles robustos que incorporan un material sensor/actuador térmico. Los hidrogeles impresos están hechos a base de una red de compenetración de alginato y poli(N-isopropilacrilamida). Las estructuras 4D se crean imprimiendo el hidrogel "dinámico", junto a otros materiales estáticos. Este nuevo planteamiento permite construir estructuras mucho más maleables, de estado estructural reversible y permitiendo un cambio de forma en tiempos sensiblemente inferiores a los obtenidos hasta la fecha.

Usando esta técnica, el ACES ha producido una válvula experimental que actúa en base a la temperatura del agua que la circula. Así, ésta se cierra automáticamente ante su exposición al agua caliente, reduciendo el flujo del líquido hasta en un 99%. Además, se vuelve a abrir ante la presencia de agua fría.

Usando diseño asistido por ordenador, esta técnica de impresión puede extenderse para construir otros tipos de estructuras, con la imaginación como única frontera.

 

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