{"id":81743,"date":"2025-05-13T18:00:55","date_gmt":"2025-05-13T16:00:55","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/?p=81743"},"modified":"2025-05-15T12:09:11","modified_gmt":"2025-05-15T10:09:11","slug":"impresion-3d-materiales-cambian-color-130520252","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/es\/impresion-3d-materiales-cambian-color-130520252\/","title":{"rendered":"La impresi\u00f3n 3D da vida a materiales que cambian de color y responden al estr\u00e9s mec\u00e1nico"},"content":{"rendered":"

Un equipo multidisciplinar liderado por la escuela de ingenier\u00eda de la Universidad de Pensilvania, Penn Engineering, ha logrado imprimir en 3D materiales que cambian de color en respuesta al estr\u00e9s mec\u00e1nico. Para ello se basaron en elast\u00f3meros de cristal l\u00edquido colest\u00e9ricos (CLCEs). Un material conocido por su capacidad de manipular la luz y generar colores sin necesidad de pigmentos. Los investigadores declaran que su avance podr\u00eda redefinir el dise\u00f1o de sensores inteligentes, dispositivos port\u00e1tiles y rob\u00f3tica blanda.<\/p>\n

La investigaci\u00f3n, publicada en la revista Advanced Materials<\/em>, fue posible gracias a la colaboraci\u00f3n entre Penn Engineering, Harvard, la Universidad de Duke, UC Berkeley y el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL). El equipo ha desarrollado una t\u00e9cnica pionera a la que han llamado Coaxial Direct Ink Writing<\/em> (DIW), que permite imprimir estructuras 3D complejas compuestas con estos materiales \u00fanicos<\/a>.<\/p>\n

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Impresi\u00f3n 3D de CLCEs sobre una cubierta de silicona que funciona de andamio.<\/p><\/div>\n

Los CLCEs son materiales blandos, parecidos al caucho, que cambian de color cuando se estiran o comprimen. Este fen\u00f3meno, conocido como mecano-cromismo, ocurre debido a la estructura helicoidal microsc\u00f3pica del material, que refleja distintas longitudes de onda de luz dependiendo de la presi\u00f3n o tensi\u00f3n que recibe. \u00abLos cambios de color se deben a la capacidad del material para manipular la luz, del mismo modo que un caparaz\u00f3n de escarabajo refleja la luz para crear un efecto de color\u00bb<\/em>, explica Shu yang, profesora de Ciencia e Ingenier\u00eda de Materiales en Penn University e investigadora principal del estudio. Quien tambi\u00e9n ha resaltado que los materiales podr\u00edan ser \u00fatiles en sectores que van desde la medicina<\/a> hasta el arte<\/a>.<\/p>

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El desaf\u00edo de imprimir en 3D materiales blandos<\/h2>\n

Hasta ahora, los CLCEs solo se hab\u00edan utilizado en estructuras planas, por lo que su potencial estaba un poco limitado. Al intentar imprimirlos en 3D, los investigadores enfrentaron un obst\u00e1culo clave, su viscosidad. El material base es tan espeso que obstruye las boquillas de impresi\u00f3n y, adem\u00e1s, impide que las estructuras helicoidales responsables del cambio de color se formen correctamente. La soluci\u00f3n lleg\u00f3 gracias a una combinaci\u00f3n creativa de materiales. Alicia Ng, estudiante de doctorado en Penn University y autora principal del estudio, dise\u00f1\u00f3 una t\u00e9cnica donde el CLCE es inyectado alrededor de una cubierta de silicona<\/a>\u00a0durante la impresi\u00f3n. \u00abEsta combinaci\u00f3n \u00fanica de materiales nos permiti\u00f3 preservar las propiedades de cambio de color de los CLCE y, al mismo tiempo, proporcionar la resistencia estructural necesaria para soportar intrincados dise\u00f1os en 3D\u00bb<\/em>, detalla Ng.<\/p>\n

La t\u00e9cnica, adem\u00e1s de ayudar a mantener la forma, permite imprimir capas m\u00faltiples sin necesidad de tratamiento t\u00e9rmico posterior. Adem\u00e1s, las tintas utilizadas son libres de disolventes y fotocurables, lo que seg\u00fan el estudio, aumenta su estabilidad. Durante las pruebas, el equipo imprimi\u00f3 peque\u00f1as c\u00fapulas que cambiaban de color de forma reversible ante compresi\u00f3n o estiramiento. Al organizarlas en patrones, demostraron que pod\u00edan actuar como sensores m\u00e9dicos con memoria, capaces de activarse a distintos niveles de tensi\u00f3n.<\/p>\n

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Muestras de estructuras impresas en 3D con CLCEs.<\/p><\/div>\n

Adem\u00e1s de su respuesta al estr\u00e9s mec\u00e1nico, los investigadores est\u00e1n trabajando para que estos materiales tambi\u00e9n reaccionen a cambios de temperatura o luz. Otro objetivo es que sus componentes sean m\u00e1s sostenibles. Se espera que la impresi\u00f3n 3D de CLCEs abra nuevas posibilidades en aplicaciones donde sea interesante observar una reacci\u00f3n inmediata de los materiales. Es decir, que comuniquen en tiempo real cambios. Lo que, en s\u00ed mismo, es un cambio de paradigma en la forma en que se dise\u00f1an materiales inteligentes. Si te interesa conocer m\u00e1s sobre el estudio, puedes consultar el art\u00edculo cient\u00edfico aqu\u00ed<\/a>.<\/p>\n

\u00bfQu\u00e9 piensas de estos materiales que cambian de color? Deja tus comentarios en nuestras redes sociales: Facebook<\/a>, LinkedIn<\/a> y Youtube<\/a>. Sigue toda la informaci\u00f3n sobre impresi\u00f3n 3D en nuestra Newsletter semanal<\/a>.<\/p>\n

*Cr\u00e9ditos de todas las fotos: Penn Engineering Today<\/em><\/p>\n

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