Descubren una nueva técnica para producir látex 3D

Látex 3D

Conforme la Sociedad tecnológica va avanzando se van desarrollando nuevos trabajos de investigación. Un equipo interdisciplinario  de investigadores de Virginia Tech del  Instituto de Innovación Macromolecules  (MII), la  Facultad de Ciencias y la  Facultad de Ingeniería han trabajado juntos para encontrar una forma productiva de imprimir caucho de látex en 3D.

Según Timothy Long, profesor de química y co-investigador principal: “Mi filosofía es que este tipo de innovaciones solo se pueden lograr cuando se asocia con personas que son muy diferentes a usted. Este proyecto representa el ejemplo por excelencia de la investigación interdisciplinaria. Ninguno de nuestros laboratorios podría lograr esto sin el otro”.

El látex de material elástico y gomoso, es un grupo de polímeros que se enrollan. Al agregar fotoiniciadores y otros compuestos a una mezcla líquida de látex, el equipo tiene integrado un andamio de soporte en su proceso de polimerización en 3D.

Esta nueva técnica produjo un novedoso material de látex que exhibió una mejor cohesión. Lo que podría conducir a su futura aplicación en áreas como la robótica suave, dispositivos médicos y amortiguadores. Ya que la tecnología permite que el material se fabrique en formas geométricas complejas.

Cientificos 3D

«Cuando era un estudiante graduado que trabajaba en esta tecnología, estábamos entusiasmados de obtener un rendimiento único de las formas que podíamos crear, pero la suposición subyacente era que teníamos que conformarnos con materiales muy pobres», dijo Christopher Williams, profesor de LS Randolph. de ingeniería mecánica en MII. «Lo que ha sido tan emocionante de este descubrimiento, es poder empujar el límite de lo que supusimos que era el límite del rendimiento de un material impreso».

La impresión 3D y el látex

La impresión 3D estereolitográfica (que utiliza resina para impresora 3D) nos permite fabricar geometrías precisas y complejas. Los objetos contienen redes poliméricas, algunos de estos materiales pueden ser frágiles. Donde, algunas veces presentan una elasticidad limitada.

Para que se pueden imprimir objetos elastoméricos en 3D para un uso final en diferentes aplicaciones, se deben deformar reversiblemente a alargamientos altos. Para lograr esto, se ha reducido la cantidad de reticulación, por lo que el equipo de VTU han requerido un enfoque diferente.

«Los látex están en un estado zen», explicó Viswanath Meenakshisundaram, «Si le agregas algo, perderá por completo su estabilidad y se estrellará». Para abordar este problema, el equipo de VTU desarrolló una técnica que utilizó precursores de red solubles en agua para crear un andamio sintonizable, y esto rodeó las partículas de látex y alentó su fusión. 

El nuevo método también aprovecha las propiedades mecánicas del polímero disperso, sin interrumpir las características geométricas complejas definidas durante el proceso de impresión 3D. 

«Al diseñar el andamio, lo más importante de lo que debe preocuparse es la estabilidad de todo», agregó Phil Scott, un estudiante de quinto año de ciencias e ingeniería macromolecular en el Grupo de Investigación Larga del MII. 

Andamio para impresion 3D

Durante la fase de impresión 3D, el equipo de VTU utilizó una impresora 3D personalizada para fotoiniciar la mezcla de polímeros. El nuevo enfoque del equipo también permitió la fabricación de moldes elásticos robustos y reutilizables, que podrían usarse para moldear geometrías complejas.

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