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La impresora 3D más pequeña del mundo cabe en la palma de la mano y es más pequeña que una moneda

Publicado el junio 12, 2024 por Carol S.

En un momento en que la miniaturización es tendencia en distintos sectores, el MIT y la Universidad de Texas en Austin acaban de revelar su primer prototipo de una impresora 3D “on chip”, es decir, con un sistema en un chip, por lo que cabe en la palma de la mano. Concretamente, la impresora es un pequeño chip que sigue el principio de la fotopolimerización, mediante unas minúsculas antenas ópticas el chip es capaz de dirigir un haz de luz que puede solidificar la resina líquida. Los investigadores explican que combinaron la fotónica del silicio y la fotoquímica para desarrollar este proceso de impresión 3D, estampando las letras M-I-T en solo unos segundos como prueba de concepto. En el futuro esperan que su máquina pueda utilizarse para fabricar una amplia gama de aplicaciones, sobre todo en el sector médico.  

El prototipo se basa en un chip fotónico a escala milimétrica capaz de proyectar haces de luz reconfigurables en una cuba de resina especialmente formulada. El chip utiliza una red de antenas ópticas microscópicas para dirigir la luz con precisión, sustituyendo las tradicionales piezas móviles de las impresoras 3D convencionales.

 

 (a) Impresora 3D comercial a escala, (b) chip fotónico fabricado, (c) sistema propuesto en holograma de resina formado por el chip, (d) prototipo inspirado en la estereolitografía (escala real). 

En cuanto a la relevancia de este logro, Jelena Notaros, autora principal del artículo, y Robert J. Shillman, catedrático de Desarrollo Profesional de ingeniería Eléctrica e Informática del MIT, explicaron: «Este sistema nos permite replantearnos por completo lo que es una impresora 3D. Ya no se trata de una caja en una mesa de laboratorio que crea objetos, sino de que se puede llevar en la mano y que es portátil. Nos emociona pensar en las nuevas aplicaciones que podrían surgir de esto y en cómo podría evolucionar el campo de la impresión 3D».

La investigación representa la culminación de los avances en fotónica y fotoquímica del silicio. El equipo liderado por Notaros en el MIT, conocido por su trabajo en sistemas de guía de luz, ha reutilizado esta tecnología para emitir y controlar la luz visible, la cual se adapta perfectamente a la resina especialmente desarrollada por el grupo Page en UT Austin. Con esta tecnología han podido construir la impresora 3D más pequeña del mundo, hasta ahora.

La autora principal y estudiante titulada en Electrical Engineering and Computer Science, Sabrina Corsetti, ha subrayado la importancia de esta innovación y declaró: «Ahora nos encontramos a mitad del camino entre la fotoquímica estándar y la fotónica del silicio, utilizando resinas de curado por luz visible y chips emisores de luz visible para crear esta impresora 3D con sistema en un chip. La fusión de dos tecnologías es una idea completamente nueva».

Logo del MIT impreso en una moneda de níquel con la impresora 3D integrada en el chip.  

El equipo de investigación indica que las posibles aplicaciones de esta tecnología son muy vastas. La impresora 3D portátil podría crear artículos in situ, personalizables y a bajo costo, como amarres para reparar bicicletas o piezas para procedimientos médicos. Además, la impresora podría ser útil para mejorar el proceso de prototipado rápido, en particular, el de piezas pequeñas. Por último, el equipo prevé sistemas en los que el chip fotónico podría emitir un holograma 3D de luz, solidificando todo un objeto en un solo paso, lo que optimizaría la eficacia y el potencial de la impresión 3D. Para más información sobre esta investigación haz clic aquí.

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*Créditos de todas las fotos: Massachusetts Institute of Technology

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