El nuevo plástico para impresión 3D con propiedades magnéticas

El mundo de la fabricación aditiva va progresando de una forma extremadamente veloz con el paso de los años. Y es que los avances en las tecnologías y la forma de llevar a cabo los procesos son verdaderamente admirables día tras día. A su vez, no está todo escrito ni inventado y aún queda mucho por descubrir y explorar en este campo. Es por eso que cuando descubrimos este nuevo proyecto nos asombramos de los pasos de gigante que lleva la impresión 3D.

El proyecto navarro Amelec, (Advanced Manufacturing of Electronics), ha desarrollado a través de impresión 3D el nuevo plástico con propiedades magnéticas capaces de conducir electricidad. Comenzó el 1 de enero de 2020 y finalizó el 30 de noviembre de 2022 con muy buenos resultados, aunque hoy siguen buscando mejoras e investigando en ello. Se ha explorado y descubierto la formulación y el desarrollo de materiales incorporando en el seno de un polímero nanoparticulas y a la vez los procesos de fabricación aditiva con los que poder llegar a su resultado final esperado: incorporar la electrónica embebida en piezas plásticas. 

Iñaki Pérez de Landazábal y Maite Aresti, en el laboratorio de impresión 3D de NAITEC. (Créditos: Periódico Navarra Capital)

Su objetivo principal fue el construir un nuevo material con distintas características que aportaran un valor añadido tanto a los procesos de fabricación que puedan llevarse a cabo con el mismo así como con las piezas finales resultantes, todo ello realizándose a través de una impresora 3D. Para conseguirlo, se unieron el Centro Tecnológico de Automoción y Mecatrónica (NAITEC) de la que es gestora de proyectos Maite Aresti, además de ser doctora en Ingeniería de Materiales y Fabricación y la Universidad Pública de Navarra (UPNA) con el profesor Iñaki Pérez de Landazábal, catedrático de Física de la Materia Condensada.

“En la universidad necesitan acercar toda la investigación básica que hacen a las empresas. Y un proyecto de este tipo es bueno para conseguir eso. Nosotros nos hemos enfocado más en materiales conductores y eléctricos, mientras que el grupo de Iñaki se ha centrado en materiales magnéticos, que es donde están especializados”, explica Maite.

Todo esto se hace realidad gracias a una impresora 3D que cuenta con dos boquillas de impresión, en una va el plástico y en la otra el material desarrollado con partículas metálicas. Y esta combinación de materiales les permite acceder a componentes que actualmente no existen en el mercado además de optimizar y agilizar los procesos hasta llegar a las piezas finales con las propiedades específicas que han construido. 

“El plástico de un boli, por ejemplo, no es conductor de electricidad ni es magnético. Lo que nosotros hacemos es conferirle al plástico esas propiedades, a través de partículas que son comerciales o sintetizadas por el equipo de la UPNA. Lo mezclamos todo -expone- y al final logramos que ese plástico, que en principio no hace nada, de repente sea magnético o capaz de conducir electricidad”, señala Maite.

En relación a los progresos de estos últimos meses, ahora están centrados en la sostenibilidad del proyecto y por ello, en descubrir cuál sería la huella de carbono y el impacto medioambiental del material y sus derivados analizando el ciclo de vida de los plásticos embebidos. Sobre estos avances señalan: “En esta ocasión nos centraremos en las ferritas que se emplean para mitigar el ruido electromagnético. La idea es recuperar el polvo de las ferritas que se tiran a la basura, cuando nadie sabe qué hacer con ellas, para introducirlo en material plástico y fabricar así nuevas ferritas mediante impresión 3D. Esto nos permitiría aligerar el peso de estas herramientas y jugar con su geometría”.

Créditos de la foto: Maite H. Mateo

Aún así, con las ventajas que conlleva la construcción de este nuevo material en cuanto a personalización, funcionalidades y evolución agregándole nuevas partículas al polímero, se han encontrado con algunas desventajas o problemas en el proceso de fabricación aditiva. Algunas de ellos han sido que los propios polímeros se han hecho frágiles con la modificación, pueden decantarse e incluso las propiedades magnéticas pueden resultar mal impresas. Creen que para que su idea sea vendible y reproducible aún necesitan más inversión en el desarrollo tecnológico para obtener unos resultados excepcionales.

Las previsiones de futuro son muy prometedoras y abarcan diversos ámbitos y sectores desde la propia sostenibilidad, las posibles aplicaciones del material como imanes permanentes para motores de coches eléctricos o incluso en el campo de la biomedicina permitiendo la liberación controlada de fármacos.

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*Créditos foto de portada: Maite H. Mateo