Cubos impresos en 3D a prueba de balas
En la Universidad de Rice en Houston, los investigadores han creado cubos impresos en 3D que pueden soportar impactos de bala. Su secreto reside en el diseño de estos cubos, compuestos de diferentes estructuras lattice o de retícula que los hacen mucho más resistentes. Es esta estructura la que permitiría al cubo enfrentar el impacto de una bala enviada a 5.8 km por segundo, además de ser tan fuerte como un diamante. Una aplicación que demuestra una vez más la importancia del diseño para la fabricación aditiva: los pasos del diseño tienen un impacto significativo en la pieza impresa en 3D, en términos de peso, resistencia, etc.
Los investigadores utilizaron formas tubulares desarrolladas por el químico Ray Baughman de la Universidad de Texas en Dallas y el físico Douglas Galvão se centró en la impresión de los cubos. Son estructuras microscópicas teóricas complejas compuestas de nanotubos de carbono reticulados que ofrecen una resistencia muy alta. El desarrollo de la fabricación aditiva ha permitido recrear estas formas: los científicos estadounidenses comenzaron a partir de un modelo de tubular que ampliaron y reelaboraron en un software especializado y luego imprimieron en 3D a partir de polímeros.
Los investigadores se inspiraron en formas tubulares.
Los cubos impresos en 3D pueden resistir el impacto de bala
Se realizaron varias pruebas para comprender si las estructuras inspiradas en tubulano tenían algún impacto en la resistencia de una pieza. Los investigadores explican que primero crearon un cubo de polímero convencional: no resistió el impacto de la bala y sufrió graves daños. Luego imprimieron en 3D el cubo imitando la estructura de los nanotubos de carbono: según el equipo, es 10 veces más resistente. Al disparar una bala a 5,8 km por segundo, fue detenida por la segunda capa de polímero. Seyed Mohammad Sajadi, autor principal de la investigación, agrega: “La bala quedó atrapada en la segunda capa de la estructura, mientras que en el bloque sólido, las grietas se extendieron por toda la estructura. Las pruebas en una prensa de laboratorio mostraron cómo la red de polímeros porosos permitió que los bloques de tubulano colapsen sobre sí mismos sin agrietarse ”
El equipo había asumido que una estructura porosa reduce el poder de frenado de un objeto, pero en realidad, a través de pruebas prácticas, se dieron cuenta de que la estructura reticular de los cubos de polímero puede comprimirse y colapsar para absorber la energía cinética de un impacto y así controlar el daño. Una aplicación que demuestra cómo se pueden usar polímeros menos costosos en lugar de metal para crear piezas y componentes duraderos gracias a la impresión 3D. Estamos pensando en sectores como el aeroespacial, médico y de defensa. Puede encontrar más información en el sitio web de la Universidad de Rice AQUÍ.
* Créditos de la imagen de portada: Jeff Fitlow / Rice University
¿Qué piensas de los consejos sobre diseñar para la fabricación aditiva? Deja tus comentarios en nuestras redes sociales: Facebook, Twitter, Youtube y RSS. Sigue toda la información sobre impresión 3D en nuestra Newsletter semanal.
