Berkeley Lab desarrolla la impresión 3D líquida

Un equipo de investigadores científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley afirma haber desarrollado la impresión 3D líquida que puede fabricar piezas que no sean solidas dentro de un material que tampoco lo sea. Esta técnica podría utilizar una impresora 3D muy específica que deposita las «redes de agua» en una base líquida hecha de aceite de silicona que puede utilizarse para la síntesis química y la producción de la electrónica líquida.

La impresión 3D es un método de fabricación que deposita sucesivamente capas de materiales para formar la estructura deseada, un material que se conoce con más frecuencia en forma sólida. Sólo, los investigadores de Lawrence Berkeley parecen haber ido más lejos en el desarrollo de su técnica de fabricación aditiva porque lo han extendido a un material líquido para crear estructuras … líquidas igualmente. La investigación ha hecho eco a la de la Universidad de Florida que había desarrollado un método de impresión 3D de silicona líquida.

¿Qué beneficios tendría la impresión 3D líquida?

Los científicos de Berkeley Lab explican que al imprimir pequeñas corrientes de agua en una sustancia hecha de aceite de silicona, podrían crear tubos de líquido dentro de otro líquido. En esta etapa de la investigación, han impreso en 3D redes de agua de 10 micras a 1 mm de diámetro y han creado diferentes tipos de estructuras, incluyendo complejos patrones en espiral que se ramifican hasta unos pocos metros. Incluso podrían cambiar su forma y adaptarse a un entorno. Los investigadores creen que esta técnica de impresión 3D líquida  podría ser útil en la fabricación de productos electrónicos líquidos, pero también para la síntesis química. Para ello, explican que los tubos 3D impresos podrían ser ajustados y atravesados ​​por moléculas que proporcionarán una forma nueva e innovadora para separar estas moléculas químicamente.

Tom Russell, uno de los científicos de Berkeley Lab comentó «Esta es una clase de materiales que pueden ser reconfigurados y pueden ser adaptados según sea necesario en recipientes de reacción líquidos, ya sea por síntesis químicas o transporte iónico a través de por catálisis «.

Para poder imprimir un líquido en otro líquido sin volverse líquido, los científicos han encontrado soluciones innovadoras. Una de ellas es revestir los tubos impresos en 3D con una sustancia similar al jabón. Específicamente, estos tubos se han recubierto con un agente tensioactivo para permitirles conservar su forma y evitar que se dispersen en gotitas. Este tensioactivo estaría formado por un ligando polimérico y nanopartículas de oro que permiten que el agua forme estructuras estables. El agua se mezcla con nanopartículas de oro que son atraídas por ligandos poliméricos en el aceite de silicona. Cuando se inyecta agua en el aceite, los ligandos se unen a las nanopartículas de oro en el agua, formando un surfactante que los investigadores denominan «supersoap». Esta es una capa flexible que contiene agua y evita que se rompa. «Esta estabilidad significa que podemos estirar el agua en un tubo sin cambiar la forma del tubo», agrega Russell. También podemos modelar el agua en un elipsoide y seguirá siendo un elipsoide. Usamos estos “supersoaps” de nanopartículas para imprimir tubos de agua que se conservan durante varios meses «.

Para automatizar este nuevo proceso de impresión 3D líquida, los científicos han modificado una impresora 3D de escritorio mediante la instalación de una bomba de jeringa y una aguja de extrusión líquida. La impresora 3D se ha programado especialmente para insertar la aguja en la base de aceite e inyectar el agua según un patrón definido por el modelo 3D.

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