Una nueva técnica de impresión 3D permite utilizar materiales que cambian de color

Estos materiales, además, responden a la tensión para sensores inteligentes, pantallas y robótica.

Ingenieros de la Universidad de Pensilvania han desarrollado con éxito un método de vanguardia para imprimir en 3D elastómeros de cristal líquido colestérico (CLCE), abriendo la puerta a materiales dinámicos que cambian de color y pueden responder a la tensión mecánica.

 

Alicia Ng sostiene una serie de estructuras diferentes fabricadas con un nuevo material impreso en 3D que cambia de color al estirarse.
© Penn Engineering Today

 

Este trabajo, publicado en Advanced Materials, combina técnicas avanzadas de impresión con propiedades únicas de los materiales para allanar el camino a aplicaciones revolucionarias en sensores inteligentes, pantallas y robótica. El núcleo de este avance son los CLCE, materiales blandos y gomosos capaces de cambiar de color cuando se someten a tensión mecánica.

 

"Los cambios de color se deben a la capacidad del material para manipular la luz, de forma parecida a como un caparazón de escarabajo refleja la luz para crear un espectáculo de colores", explica Shu Yang, catedrático Joseph Bordogna de Ciencia e Ingeniería de Materiales (MSE) e investigador principal del trabajo. "Estos materiales tienen potencial para resolver problemas industriales en medicina, diagnóstico, monitorización e incluso pueden utilizarse en arte".

 

La innovación del equipo se centra en una novedosa técnica de impresión 3D conocida como Escritura Directa de Tinta Coaxial (DIW), que permite imprimir con precisión estructuras multiestables que cambian de color.

 

Al convertir estructuras 2D en estructuras 3D, el precursor líquido de la CLCE es tan viscoso que cuando se empuja a través de una boquilla de impresión 3D dificulta la formación de las estructuras helicoidales retorcidas responsables de las características de cambio de color de las CLCE.

 

Para resolver este problema, Alicia Ng, estudiante de doctorado en MSE y autora principal del estudio, y sus colegas se propusieron encontrar la viscosidad perfecta del CLCE: lo suficientemente espesa como para mantener la integridad estructural del producto acabado, pero no demasiado como para permitir que el material fluyera fácilmente a través de una boquilla de impresión.

 

"Desarrollamos una cubierta de silicona transparente que sirviera de andamio para el núcleo del CLCE", explica Ng. "Esta combinación única de materiales nos permitió preservar las propiedades de cambio de color de los CLCE y, al mismo tiempo, proporcionar la resistencia estructural necesaria para soportar intrincados diseños 3D".

 

Fuente: https://penntoday.upenn.edu

 

 

 

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