La impresión 3D llega al límite molecular-fotoactivo

Una nueva investigación de científicos de la Universidad de Nottingham sugiere que los materiales que contienen moléculas que cambian de estado en respuesta a estímulos ambientales como la luz se pueden fabricar utilizando la impresión 3D.

Los hallazgos del estudio tienen el potencial de aumentar enormemente las capacidades funcionales de los dispositivos impresos en 3D en ámbitos como la electrónica o la salud.

Material reversible

Este enfoque ascendente para la fabricación de dispositivos superará los límites de la fabricación aditiva de forma extraordinaria.

Para demostrarlo, el equipo desarrolló una molécula fotoactiva que cambia de incolora a azul cuando se irradia con luz. El cambio de color puede ser revertido por la exposición al oxígeno del aire.

A continuación, los investigadores imprimieron materiales compuestos al combinar las moléculas fotoactivas con un polímero hecho a medida, produciendo un nuevo material que puede almacenar información de manera reversible. Según explica Graham Newton, de la Facultad de Química de la Universidad de Nottingham:

Ahora podemos tomar cualquier molécula que cambie las propiedades de la exposición a la luz e imprimirlas en materiales compuestos de casi cualquier forma o tamaño. En teoría, sería posible codificar de forma reversible algo bastante complejo como un código QR o un código de barras, y luego limpiar el material, casi como borrar una pizarra con una goma de borrar. Aunque nuestros dispositivos funcionan actualmente usando cambios de color, este enfoque podría usarse para desarrollar materiales para el almacenamiento de energía y la electrónica.

Concretamente, en el experimento de prueba, los investigadores de Nottingham eligieron imprimir en 3D una estructura en forma de cubo. Antes de la impresión 3D, las partículas fotocrómicas se combinaron en el material durante 30 minutos en una habitación oscura a aproximadamente 20 °C. Se formó un producto sólido de color verde amarillento que se secó durante la noche en una habitación oscura. Tras secarse, este cubo este cubo amarillo cambió de color a azul durante 2 minutos de exposición a la luz. El efecto puede invertirse devolviendo la muestra a una habitación oscura durante 48 horas.

Para el estudio se utilizó una impresora 3D LittleRP open DLP (procesamiento de luz digital).