Investigadores utilizan la impresión 3D para mejorar los materiales energéticos

En el Purdue Energetics Research Center, un grupo de investigadores está estudiando nuevas formas de mejorar el rendimiento de los materiales energéticos mediante impresión 3D. Estos materiales, capaces de liberar una energía considerable durante reacciones específicas, incluyen explosivos, sistemas de propulsión y dispositivos pirotécnicos. También tienen aplicaciones en sectores como la defensa y el aeroespacial.

Dirigidos por Diane Collard, investigadora del centro, los trabajos pretenden conseguir materiales energéticos más seguros, eficaces y adaptados a necesidades específicas. La personalización es esencial, ya que características como la potencia, la sensibilidad, la velocidad de combustión o la liberación de energía varían según el contexto y la aplicación. Pero, ¿por qué la fabricación aditiva puede der una solución para estos materiales? Lo vemos a continuación.

Personalización de materiales energéticos con impresión 3D

Diane Collard dirige un proyecto destinado a optimizar la potencia de las explosiones utilizando envolturas reactivas alrededor de materiales energéticos con estructuras internas variadas. Estos materiales, diseñados en colaboración con el Laboratorio de Investigación de las Fuerzas Aéreas (AFRL), utilizan técnicas de impresión 3D para combinar varios materiales en un solo paso. Este enfoque abre la vía a configuraciones únicas capaces de modificar el comportamiento de los materiales, ya sea en cuanto a su fragmentación o a la forma en que liberan energía. Diane Collard explica: “Antes de entrar en plantilla, me dedicaba sobre todo a los propulsores y la pirotecnia, pero ahora puedo trabajar en proyectos de explosivos y baterías. La fabricación aditiva permite personalizar estos materiales en función de necesidades específicas. A diferencia de la fabricación tradicional, más adecuada para la producción en serie, la impresión 3D ofrece una flexibilidad única para satisfacer requisitos precisos”.

Kelsea Miller, ingeniera de investigación mecánica del AFRL y colaboradora de Diane Collard, se centra en la creación de materiales energéticos con propiedades variables, conocidos como materiales de gradiente funcional. Ella cree que el trabajo de Collard permitirá a la AFRL desarrollar un método eficaz para diseñar y fabricar estos materiales a gran escala. Aunque desconocemos las distintas tecnologías de impresión 3D utilizadas para mejorar estos materiales, está claro que la fabricación aditiva desempeña un papel clave en la personalización y optimización de las propiedades de estos materiales. Esto permite adaptar su rendimiento a las necesidades específicas de cada aplicación.

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*Créditos foto de portada: Purdue University