El origami impreso en 3D que puede formar objetos en cuestión de segundos
En ocasiones, la impresión 3D puede ser un proceso que requiere paciencia. La fabricación de piezas grandes y complejas suelen tardar varias horas en completarse, sobre todo si hablamos de impresión 3D industrial. Dicho esto, la comodidad y la automatización de la tecnología la convierten a menudo en la solución más ventajosa. Aunque se están llevando a cabo continuos estudios y pruebas para acelerar la eficiencia de las máquinas de impresión 3D, un grupo de investigadores de la Universidad de Tokio (Japón) ha logrado un avance bastante singular. Consiste en un material en forma de choque armonioso que combina tradición y progreso, una especie de origami impreso en 3D. Aunque no es la primera vez que el origami y la impresión 3D se cruzan, este nuevo avance pone de relieve la creatividad y el potencial de utilidad de las construcciones de origami.
El equipo de investigadores ha bautizado su nuevo proceso de creación como impresión 4D. La cuarta dimensión, a menudo atribuida al tiempo, se reduce drásticamente tras la fabricación de la pieza. De hecho, la creación final puede autoplegarse en la forma deseada casi instantáneamente. “Esencialmente, creamos láminas planas con patrones de origami. Estos patrones pueden ser complejos y llevar horas incluso a un experto artista del origami. Pero gracias a nuestro proceso especial, se puede verter agua caliente sobre estas láminas planas y ver cómo se transforman en complejas formas tridimensionales en cuestión de segundos”, explica el profesor Koya Narumi, que forma parte del equipo de investigación de la Universidad de Tokio y del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Sistemas de Información.
Las capas de diseño se imprimen en una lámina de plástico sensible al calor que se trata con luz ultravioleta. (Créditos: Koya Narumi)
De los polígonos al papel y al producto
El proceso comienza como una creación digital, trazada gracias a un algoritmo creado por el equipo de investigación. A continuación, entra en producción como una hoja plana impresa en 2D que después se puede doblar para darle la forma deseada, similar al papel de origami. Los diseños se imprimen en una lámina de plástico sensible al calor mediante un proceso similar al de la inyección de aglutinante. El proceso descrito en su trabajo de investigación como «impresión UV de inyección de tinta» posee cualidades similares a la tecnología de impresión 3D por inyección de material, ya que los materiales reaccionan a la luz ultravioleta. Además, la impresión consta de varias capas de material: una capa de imprimación, la capa de tinta base y una capa superior protectora transparente que es impermeable.
El diseño único de la impresión crea huecos en la página donde se producirá el plegado, dejando un espacio abierto que expone el plástico termosensible bajo la capa de tinta resistente al calor durante el proceso de impresión. El resultado final es que la hoja impresa, cuando se expone al agua caliente, se pliega inmediatamente a lo largo de líneas planificadas de antemano a medida que el agua entra en contacto con el plástico reactivo. Esto permite que diseños complejos como un conejo, un globo terráqueo o incluso una gorra tomen forma inmediatamente.
Aunque la investigación sigue en curso, el equipo espera que las futuras aplicaciones de esta tecnología amplíen los materiales disponibles y, por tanto, el número de aplicaciones. Sobre todo, el equipo espera utilizar esta tecnología para reducir los residuos en diversas cadenas de producción. Ya han señalado la industria de la moda como uno de sus principales objetivos, junto con los equipamientos médicos e incluso la ayuda en catástrofes. Puedes obtener más información sobre el equipo y su investigación aquí.
El material reacciona instantáneamente tras entrar en contacto con agua caliente y se pliega siguiendo las líneas predeterminadas para crear su forma. (Créditos: Koya Narumi)
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*Créditos foto de portada: The Yomiuri Shimbun
