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BOSCH presenta el primer microrreactor de cerámica impreso en 3D

Publicado el julio 6, 2022 por Marta G.
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En esta ocasión, la marca Bosch se ha lanzado al mundo de la fabricación aditiva en su último proyecto. Bosch ha producido junto con el Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT) y la empresa química BASF, el primer microrreactor impreso en 3D fabricado con cerámica técnica. Los microrreactores son dispositivos a muy pequeña escala en el que pueden producirse reacciones químicas. Normalmente miden menos de una pulgada (2.54 cm) de largo y ancho y quizás menos de un dieciseisavo de pulgada (1.56 mm) de grosor, aunque las dimensiones varían. Los microrreactores tienen tubos de entrada y salida, con pequeños canales o cámaras en el interior, en los que tienen lugar las reacciones. Por lo general, los reactivos y el producto son fluidos, líquidos o gases, que pueden introducirse usando pequeñas bombas o electroosmosis.

En términos de calor, estabilidad y corrosión, pocos materiales pueden resistir las condiciones extremas causadas por reacciones químicas a alta temperatura. Pueden estar hechos de obleas de silicio, vidrio, metal o materiales cerámicos. Los canales pueden no ser más amplios que un cabello humano. “Para controlar y monitorear una reacción química, un reactor debe tener dureza, resistencia al calor y estructuras complejas en su interior”, dice Klaus Prosiegel, gerente de ventas de la startup Advanced Ceramics de Bosch, con sede en el sur de Alemania. “La cerámica técnica impresa en 3D trae estas excelentes propiedades a la mesa”.

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Según la famosa empresa Data Bridge, que estudia diferentes mercados, se prevé que el mercado mundial de la cerámica llegue a estar valorado en 16.000 millones de euros en 2029. Esto es debido a su versatilidad: las cerámicas tienen demanda en una amplia gama de industrias: en medicina, se utiliza en tijeras, con las que es posible cortar tejido y detener el sangrado al mismo tiempo. La corriente eléctrica que fluye a través de las dos mitades metálicas de las tijeras calienta el tejido y lo sella. Un aislante de cerámica técnica asegura que las dos cuchillas metálicas no provoquen un cortocircuito cuando las tijeras están cerradas. Esto hace que la cirugía sea más rápida y segura.

En tecnología energética, la extrema resistencia al calor y la conductividad iónica de las cerámicas técnicas las hace ideales para su uso en pilas de pilas de combustible, entre otras aplicaciones. En movilidad, los sensores de distancia que ayudan al aparcamiento también están fabricados en cerámica técnica. Otro campo de aplicación son los molinillos para cafeteras totalmente automáticas. La extrema durabilidad y dureza de las cerámicas consigue que se mantengan igual durante mucho tiempo sin perjudicar el material, por lo que el sabor del café se mantiene perfecto. “Tenemos productos en el mercado en todas estas áreas”, declara Prosiegel.

Un reactor cerámico impreso en 3D gracias a BOSCH

La empresa se enfrentó a un desafío: descubrir el proceso capaz de producir estructuras complejas dentro de un reactor cerámico. Para resolver esta tarea, el equipo de diez personas de la startup de Bosch combinó la cerámica técnica y la impresión 3D. «Hemos empleado con éxito la impresión 3D para producir componentes cerámicos que no se pueden fabricar por medios convencionales», afirma.

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En la actualidad, BASF está utilizando el microrreactor en investigación básica, ya que permite monitorear reacciones químicas en condiciones ideales de temperatura. Otros de los beneficios que obtienen son la reducción de materias primas y energías que los reactores normales. Los expertos pueden analizar estos resultados a pequeña escala y extrapolarlos para una implementación a gran escala. El siguiente paso es imprimir de 10 a 20 reactores más con el mismo diseño para ser capaces de visualizar las futuras aplicaciones de la cerámica en el sector químico. Prosieguel ve en ellas un futuro prometedor: «después de todo, casi todos los crisoles de laboratorio están hechos de cerámica técnica», dice. Si quieres saber más, descúbrelo todo AQUÍ.

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