La NSF invierte en materiales «revolucionarios» para la impresión 3D
Las innovaciones en la fabricación aditiva son una tendencia. Entre todos los tipos de innovaciones posibles en esta industria, hay un área que es investigada no sólo por empresas, sino que organismos e instituciones gubernamentales también están comenzando a tomando parte, los materiales. A pesar de que con el paso del tiempo este sector ha avanzado mucho, habiendo muchos más materiales a día de hoy que hace unos años, sigue habiendo limitaciones. Por esta razón, cada vez más vemos proyectos de investigación y financiación diseñados específicamente para abordar los vacíos existentes. La Fundación Nacional de la Ciencia de Estados Unidos (NSF) ha anunciado una inversión de 72,5 millones de dólares para «impulsar el diseño, el descubrimiento y el desarrollo de materiales avanzados necesarios para abordar los principales retos de la sociedad» con la esperanza de crear soluciones revolucionarias, también para la impresión 3D.
Se trata del programa Designing Materials to Revolutionize and Engineer our Future (DMREF), programa en el que se financian diversos proyectos. Algunos de ellos se están desarrollando para la impresión en 3D, el director de la NSF, Sethuraman Panchanthan, explicó los objetivos del programa: «Al integrar numerosas disciplinas de investigación de la NSF, así como asociaciones federales e industriales, este programa revoluciona verdaderamente el diseño, el descubrimiento y el desarrollo de nuevos materiales para abordar necesidades nacionales urgentes. Algunos de ellos se han utilizado para formular proteínas terapéuticas de alta sensibilidad para mitigar los efectos primarios de los traumatismos medulares, la captura de dióxido de carbono para hacer frente al cambio climático, y materiales y semiconductores cuánticos avanzados para potentes necesidades de computación y comunicación, por nombrar sólo algunos.»
Los metales amorfos (como los utilizados en estas aplicaciones de Trumpf) son uno de los tipos clave de materiales que se están explorando para la fabricación aditiva a través de este programa de la NSF (Créditos: Trumpf).
La creación de materiales de impresión 3D «revolucionarios»
De los 37 nuevos proyectos de cuatro años de duración, seis están concebidos expresamente para la creación de materiales en impresión 3D y suman un total de más de 6,5 millones. Los proyectos en sí también difieren mucho, ya que dos están dedicados a los polímeros y los cuatro restantes cubren diferentes investigaciones en relación con metales. Podemos señalar especialmente la necesidad de desarrollar superaleaciones, pero también hay un creciente interés por la fabricación aditiva de metales amorfos. Sin embargo, todos parecen centrarse en la idea de crear piezas con una resistencia y una dureza superiores y, aunque las tecnologías de AM no se nombran específicamente, implicarán el uso de un láser.
En los dos proyectos sobre polímeros, el tema principal es el procesamiento digital de la luz. Uno del Instituto de Tecnología de Georgia, la Universidad Internacional de Florida, el Laboratorio de Investigación de las Fuerzas Aéreas y el NIST estudia el desarrollo de materiales químicos para la fabricación aditiva en los que las propiedades eléctricas y mecánicas puedan controlarse localmente. La creación de multimateriales también se está estudiando a pesar de ser algo especialmente difícil en DLP, aunque es cierto que se está favoreciendo por su alta velocidad y alta resolución.
Gráfico que explica el objetivo del proyecto de impresión 3D DLP multimaterial de Iowa State (Créditos: Adarsh Krishnamurthy).
El otro proyecto DLP de la Universidad Estatal de Iowa y la Universidad de California en Santa Bárbara destaca también por su objetivo de «cambiar radicalmente el procesamiento digital de la luz». También en este caso, los investigadores tienen como objetivo la impresión 3D DLP multimaterial. Aunque en este caso, esperan crear resinas que se solidifiquen con diferentes propiedades según la longitud de onda de la luz utilizada. Esto podría dar lugar a productos rígidos en algunas zonas y flexibles en otras. Adarsh Krishnamurthy, profesor asociado de ingeniería mecánica y director del proyecto en Iowa State, señaló: «Queremos producir dos propiedades materiales con la misma resina. Eso es revolucionario en términos de materiales para impresión 3D».
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*Créditos foto de portada: Amar Flood/Indiana University
