Adem\u00e1s de imprimir en 3D, permite controlar una funci\u00f3n extra: la programaci\u00f3n de la respuesta del material para que pueda cambiar su forma<\/p>\n
Una nueva impresora inteligente permite la fabricaci\u00f3n de materiales multifuncionales blandos adaptando continuamente los par\u00e1metros de extrusi\u00f3n. Combinando m\u00e9todos experimentales y computacionales, se imprimen materiales conductivos y magneto-activos con propiedades que imitan los tejidos biol\u00f3gicos.<\/p>\n
Esta l\u00ednea de investigaci\u00f3n se centra en el desarrollo de estructuras multifuncionales blandas, compuestas por materiales con propiedades mec\u00e1nicas que mimetizan tejidos biol\u00f3gicos como el cerebro o la piel. Adem\u00e1s, son capaces de cambiar su forma o propiedades frente a est\u00edmulos externos, como campos magn\u00e9ticos o corrientes el\u00e9ctricas.<\/p>\n
Hasta el momento, este equipo de investigadores hab\u00eda realizado diversos avances en el dise\u00f1o y fabricaci\u00f3n de estos materiales, pero se encontraban muy limitados en cuanto a la forma y programaci\u00f3n de respuestas inteligentes de los mismos. Lo que han presentado en su \u00faltimo estudio, publicado en la revista Advanced Materials Technologies, les ha permitido abrir nuevas posibilidades mediante el desarrollo de una nueva metodolog\u00eda de impresi\u00f3n 4D. \u201cEsta tecnolog\u00eda nos permite no solo controlar la forma en la que imprimimos las estructuras en tres dimensiones, sino que tambi\u00e9n nos permite dotarla de la capacidad de cambiar sus propiedades o geometr\u00eda frente a la actuaci\u00f3n de campos magn\u00e9ticos externos, o modificando sus propiedades el\u00e9ctricas al deformarse\u201d, explica uno de los investigadores, Daniel Garc\u00eda Gonz\u00e1lez, responsable del proyecto ERC 4D-BIOMAP (GA 947723) y profesor del Dpto. de Mec\u00e1nica de Medios Continuos y Teor\u00eda de Estructuras de la UC3M.<\/p>\n
Este tipo de impresi\u00f3n es compleja dado que el material a imprimir realiza una transici\u00f3n de l\u00edquido a s\u00f3lido durante el proceso de impresi\u00f3n. Por ello, resulta necesario comprender la din\u00e1mica para conseguir adaptar el proceso de impresi\u00f3n, de manera que se obtenga un material lo suficientemente l\u00edquido cuando fluye a trav\u00e9s de la boquilla de la impresora, pero, a su vez, lo suficientemente s\u00f3lido para que pueda mantener una forma espec\u00edfica. Para ello, han desarrollado una metodolog\u00eda interdisciplinar que combina t\u00e9cnicas te\u00f3ricas y experimentales que les ha permitido construir el dispositivo de impresi\u00f3n desde cero, tanto la parte f\u00edsica del aparato (el hardware) como los programas inform\u00e1ticos que permiten controlarlo (el software).<\/p>\n
Los investigadores tambi\u00e9n han desarrollado un nuevo concepto de material que es capaz de repararse de manera aut\u00f3noma y sin necesidad de actuaci\u00f3n externa, seg\u00fan otra publicaci\u00f3n reciente en la revista Composites Part B: Engineering. \u201cEste material consiste en una matriz polim\u00e9rica blanda donde se incluyen part\u00edculas magn\u00e9ticas con un campo remanente. A efectos pr\u00e1cticos es como si tuvi\u00e9ramos peque\u00f1os imanes distribuidos en el material, de manera que, si \u00e9ste se rompe, al volver a acercar las partes resultantes, \u00e9stas van a volver a juntarse recuperando su integridad estructural\u201d, indica Daniel Garc\u00eda Gonz\u00e1lez.<\/p>\n
Gracias a estos avances, que han dado lugar a varias patentes registradas, estos cient\u00edficos han sido capaces de imprimir tres tipos de materiales funcionales: unos que cambian su forma y propiedades frente a campos magn\u00e9ticos externos; otros con capacidad de reparaci\u00f3n aut\u00f3noma; y otros cuyas propiedades el\u00e9ctricas (conductividad) var\u00edan seg\u00fan su forma o deformaci\u00f3n. Con el primer tipo de material han desarrollado sustratos inteligentes para transmitir fuerzas y se\u00f1ales a sistemas celulares, de manera que puedan influir en procesos biol\u00f3gicos tales como la proliferaci\u00f3n o migraci\u00f3n celular. Estos materiales tambi\u00e9n pueden emplearse para dise\u00f1ar robots blandos cuya actuaci\u00f3n se puede controlar mediante campos magn\u00e9ticos.<\/p>\n
La combinaci\u00f3n de materiales con capacidad de reparaci\u00f3n aut\u00f3noma y cuyas propiedades de conducci\u00f3n el\u00e9ctrica var\u00edan con la deformaci\u00f3n, abre enormes posibilidades en el desarrollo de sensores. \u201cPodemos pensar en sensores que unidos a nuestro cuerpo recopilen informaci\u00f3n sobre nuestro movimiento a partir de las variaciones en la conductividad el\u00e9ctrica. Adem\u00e1s, la capacidad de reparaci\u00f3n aut\u00f3noma del material permite el dise\u00f1o de sensores con se\u00f1ales binarias. Por ejemplo, si hemos tenido una lesi\u00f3n de rodilla y necesitamos limitar la rotaci\u00f3n hasta un valor m\u00e1ximo, podemos incorporar una peque\u00f1a banda de este material sobre nuestra articulaci\u00f3n. De esta manera, cuando superemos dicha rotaci\u00f3n m\u00e1xima, el material se romper\u00e1 mostrando un cambio abrupto en sus propiedades el\u00e9ctricas, proporcionando as\u00ed una se\u00f1al de aviso. Sin embargo, al volver a un estado relajado de la rodilla, la capacidad de reparaci\u00f3n del material dar\u00e1 lugar a la recuperaci\u00f3n de la se\u00f1al el\u00e9ctrica. De esta manera podemos monitorizar nuestros movimientos y avisar de condiciones de riesgo durante postoperatorios o temporadas de rehabilitaci\u00f3n\u201d, se\u00f1ala Daniel Garcia Gonz\u00e1lez.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Adem\u00e1s de imprimir en 3D, permite controlar una funci\u00f3n extra: la programaci\u00f3n de la respuesta del material para que pueda cambiar su forma Una nueva impresora inteligente permite la fabricaci\u00f3n de materiales multifuncionales blandos adaptando continuamente los par\u00e1metros de extrusi\u00f3n. Combinando m\u00e9todos experimentales y computacionales, se imprimen materiales conductivos y magneto-activos con propiedades que imitan\u2026<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":14490,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_scj_primary_category_id":13,"_scj_featured":false,"_scj_featured_from":"","_scj_featured_until":"","_scj_featured_order":0,"_scj_visibility_class":"current","_scj_layout_family":"standard","_scj_article_style":"","_scj_display_overrides":[],"_scj_intro_image_id":14490,"_scj_intro_alt":"Desarrollan una impresora 4D de materiales inteligentes con propiedades magn\u00e9ticas y electromec\u00e1nicas","_scj_intro_caption":"","_scj_intro_class":"","_scj_intro_float":"","_scj_full_image_id":14490,"_scj_full_alt":"Desarrollan una impresora 4D de materiales inteligentes con propiedades magn\u00e9ticas y electromec\u00e1nicas","_scj_full_caption":"","_scj_full_class":"","_scj_full_float":"","_scj_media_type":"","_scj_media_provider":"","_scj_media_external_id":"","_scj_media_url":"","_scj_media_poster_id":0,"_scj_media_width":0,"_scj_media_height":0,"_scj_media_aspect_ratio":"","_scj_media_description":"","_scj_gallery_items":[],"_scj_related_post_ids":[],"_scj_additional_authors":[],"scj_layout_family":"standard","scj_media_provider":"","scj_media_url":"","scj_full_caption":"","footnotes":""},"categories":[13],"tags":[],"class_list":["post-14491","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-tecnologia"],"yoast_head":"\n