Impresión digital

27 / 11 / 2017

Cuando la impresión 3D se combina con el origami

Categorías: Impresión 3D

Esta técnica revolucionaria podría ayudar no sólo a la comunidad científica sino que definitivamente podría convertir muchos de nuestros mundos 2D existentes en mundos 3D, de manera rápida y económica.
 


 


Investigadores del centro tecnológico alemán TU Delft han conseguido combinar técnicas de origami e impresión 3D para crear estructuras planas que pueden plegarse en estructuras tridimensionales (por ejemplo, un tulipán). Las estructuras se doblan de acuerdo con una secuencia planificada previamente, con algunas partes que se doblan antes que otras. Por lo general, se necesitan impresoras costosas y materiales especiales para llevar a cabo este proceso pero los científicos de TU Delft han creado una nueva técnica que únicamente requiere una impresora 3D común. Entre otras aplicaciones, su investigación tiene el potencial de mejorar en gran medida los implantes óseos.
 
En los últimos años, Amir Zadpoor ​​de TU Delft se ha convertido en algo así como un maestro de origami. El trabajo de su equipo combina el tradicional arte japonés de plegado de papel con la tecnología más novedosa de la impresión 3D con el fin de crear construcciones que pueden enrollarse, torcerse, autoarrugarse y plegarse automáticamente en una variedad de estructuras tridimensionales
 
Una gran parte del trabajo manual generalmente está involucrado en la fabricación de dispositivos de cambio de forma. Además, el material que los investigadores normalmente usan no es común ni es barato. Pero en este proyecto reciente, el equipo de Zadpoor ​​ha utilizado un Ultimaker, que es una de las impresoras 3D más populares, y PLA, el material de impresión más común disponible. "Con alrededor de 17 euros por kilo, es muy barato", dice Zadpoor. "Sin embargo, creamos algunos de los cambios de forma más complejos que se hayan necesitado". El proceso también está completamente automatizado y no requiere ningún tipo de trabajo manual.
 
Implantes de hueso de larga duración
Hay dos razones por las que este enfoque combinado del origami y la impresión 3D es un paso importante en el desarrollo de mejores implantes óseos. En primer lugar, la técnica permite crear prótesis con un interior poroso. Esto permitirá que las propias células madre del paciente se muevan hacia la estructura del implante y se adhieran al área de la superficie interior, en lugar de simplemente recubrir el exterior. El resultado final será un implante más fuerte y duradero.

En segundo lugar, con esta técnica, pueden diseñarse nanopatrones que guían el crecimiento celular en la superficie del implante. "Llamamos a estas 'superficies instructivas' porque aplican ciertas fuerzas a las células madre, lo que las impulsa a convertirse en las células que queremos que sean ', dice el investigador PhD Shahram Janbaz. "Una forma de pilar, por ejemplo, puede alentar a las células madre a convertirse en células óseas." Es imposible crear tales superficies instructivas en el interior de una estructura tridimensional. Zadpoor: 'Esta es la razón por la que decidimos que necesitábamos comenzar desde una superficie plana'.
 
Muebles auto plegables
Si bien los implantes óseos pueden ser la aplicación más obvia para su investigación, los científicos creen que la tecnología de cambio de forma también podría conducir a otros desarrollos a su debido tiempo. "Los productos electrónicos impresos, por ejemplo, también pueden beneficiarse de nuestra investigación", dice Zadpoor. 'Al usar esta técnica, es posible incorporar elementos impresos de 2D en una forma tridimensional.

Zadpoor ​​también ve un futuro en el que puede comprar una hoja 2D en IKEA que, después de desempaquetarla y aplicar un determinado estímulo, se convierte en un mueble listo para usar. "El cambio de forma definitivamente podría convertir muchos de nuestros mundos 2D existentes en mundos 3D", dice. 'Ya estamos siendo contactados por personas que están interesadas en trabajar con él'.