Creen una impressora 3D gaireb¨¦ tan r¨¤pida com les de tinta i paper

La revoluci¨® de les impressores 3D estava sent massa lenta. Per crear una simple figureta es necessiten hores i fins i tot dies si ¨¦s una mica m¨¦s gran. No obstant aix¨°, un nou m¨¨tode que combina resines l¨ªquides, llum ultraviolada i oxigen aconsegueix obtenir objectes 100 vegades m¨¦s r¨¤pid. ?s el gran pas que li faltava a la democratitzaci¨® de la fabricaci¨® en massa i la seva promesa del "fes-t'ho tu mateix".

La impressi¨® 3D ¨¦s molt semblant a la pastisseria. Els pastissers creen capa a capa el past¨ªs, que agafa consist¨¨ncia una vegada que es refreda. Amb les impressores 3D hi ha dues grans tecnologies per fer els pastissos. En una, el modelatge per deposici¨® fosa (FDM, per les seves sigles en angl¨¨s), la impressora escalfa el rotllo de material i amb una mena de m¨¤nega de pastisseria crea l'objecte. Un raig d'aire refreda el filament perqu¨¨ solidifiqui. L'estereolitografia, no obstant aix¨°, fa servir resines l¨ªquides que, quan s¨®n exposades a la llum ultraviolada, solidifiquen com si fos una planxa de caramelitzar. La FDM ¨¦s m¨¦s senzilla i assequible, per¨° molt lenta i amb menys resoluci¨®. L'estereolitografia ofereix m¨¦s bons resultats, per¨° l'operaci¨® amb les resines ¨¦s molt complexa.

"La fabricaci¨® per addici¨® t¨¦ el potencial de transformar la complexitat amb la qual es fabriquen objectes funcionals, per¨° la impressi¨® 3D convencional els fabrica utilitzant un enfocament per etapes, capa a capa, que triga molta estona", diu el qu¨ªmic de la Universitat de Carolina del Nord (EUA) i creador de la nova impressora CLIP, Joseph DeSimone. Per aquest expert en ci¨¨ncia de pol¨ªmers, hi ha una gran dist¨¤ncia entre la velocitat en el disseny industrial o prototipat r¨¤pid i la velocitat en la fabricaci¨® que obstaculitzen "la capacitat de la impressi¨® 3D d'anar m¨¦s enll¨¤ de les fases de disseny i realitzaci¨® de prototips d'un producte".

L¡¯estereolitografua utilitza resines l¨ªquides sensibles a la llum ultraviolada, que les solidifica

El que ha aconseguit DeSimone i el seu equip ha estat simplificar l'estereolitografia, accelerant la velocitat d'impressi¨® i sense, per aix¨°, afectar la qualitat dels objectes impresos. La seva impressora CLIP (interf¨ªcie de producci¨® l¨ªquida cont¨ªnua, per les seves sigles en angl¨¨s), els permet controlar el proc¨¦s pel qual les mol¨¨cules de la resina l¨ªquida se solidifiquen i creen estructures complexes en un proc¨¦s anomenat polimeritzaci¨®.

Tal com expliquen a la revista Science, on la seva creaci¨® ocupa la portada d'aquesta setmana, en lloc d'utilitzar un sistema mec¨¤nic, els creadors de CLIP juguen amb el l¨¤ser ultraviolat, que inicia la reacci¨® qu¨ªmica de solidificaci¨®, i l'oxigen, que l'atura. La seva gran aportaci¨® ¨¦s una esp¨¨cie de vidre que, com unes lents de contacte, els permet ajustar el pas de la llum i de l'oxigen. D'aquesta manera, aconsegueixen una impressi¨® cont¨ªnua que d¨®na als objectes un acabat perfecte en la seva forma i sense fractures a l'interior.

Per¨° el millor de CLIP ¨¦s la seva velocitat d'impressi¨®. Fins ara, la impressi¨® vertical podia imprimir uns quants mil¡¤l¨ªmetres l'hora. Malgrat que les capes de material superposat tenen un gruix d'entre 50 i 100 micres (una micra ¨¦s la milion¨¨sima part d'un metre), calia imprimir cada capa, deixar que solidifiqu¨¦s i anar fent capa a capa. La nova impressora eleva l'objecte del recipient amb la resina a un ritme de 500 mil¡¤l¨ªmetres l'hora, ¨¦s a dir, fins a 100 vegades m¨¦s r¨¤pid.

Durant la presentaci¨® de CLIP a les xerrades TED, DeSimone va mostrar alguns exemples del que pot fer la seva impressora en uns minuts. Des d'una torre Eiffel de record, fins a microagulles per a l'administraci¨® de medicaments, passant per pr¨°tesis dentals o stent coronaris, una mena d'endopr¨°tesi per al cor.

"Si la impressi¨® 3D volia sortir del n¨ªnxol dels prototips en el qual ha estat atrapada durant d¨¨cades, hav¨ªem de trobar un tecnologia disruptiva que afront¨¦s el problema des d'una nova perspectiva i abord¨¦s les debilitats fonamentals de les impressores 3D", comenta Jim Goetz, un dels socis de Sequoia, una companyia d'inversi¨® que inverteix els diners en les tecnologies m¨¦s innovadores i prometedores. "Quan vam con¨¨ixer el Joe [per Joseph DeSimone] i vam veure el que el seu equip havia inventat, vam tenir clar de seguida que la que la impressi¨® 3D ja mai seria el mateix".

Quan vam veure el que havien inventat, vam tenir clar que la impressi¨® 3D ja mai seria el mateix¡±, diu un inversor

CLIP ha demostrat la seva v¨¤lua imprimint pl¨¤stics, cer¨¤miques i materials org¨¤nics, per¨° hauria de funcionar b¨¦ amb qualsevol material basat en pol¨ªmers. Per comercialitzar la seva tecnologia, DeSimone i part del seu equip investigador han creat, junt amb inversors com Goetz, l'empresa Carbon3D.

"?s un gran comen?ament, la revoluci¨® ¨¦s aqu¨ª", opina el director d'investigaci¨® de BQ, Juan Gonz¨¢lez. Aquesta ¨¦s una de les poques empreses espanyoles que fabrica impressores 3D del tipus FDM i que est¨¤ investigant amb les de resines. "El temps pot ser igual en l'¨²s dom¨¨stic, per¨° en l'empresa ¨¦s un factor clau", afegeix. Per¨° no es tracta nom¨¦s que es redueixi el temps d'impressi¨®, sin¨® que l'acabat en un proc¨¦s continu com el de CLIP ¨¦s molt superior.

La injecci¨® per motlle que s'utilitza en la producci¨® industrial encara t¨¦ anys de vida, per¨° amb aven?os com aquest, Gonz¨¢lez creu que est¨¤ m¨¦s a prop "l'objectiu d'aconseguir la producci¨® massiva del motlle per¨° amb la capacitat de personalitzar la de la impressi¨® 3D".