MADRID, 25 Abr. (EUROPA PRESS) -
Una técnica barata de impresión 3D permite imprimir estructuras planas de plástico que, cuando se calientan, se pliegan en formas predeterminadas, como una rosa, un bote o incluso un conejito.
Estos objetos de plástico auto plegables representan un primer paso hacia productos como muebles empaquetados en forma plana que asumen sus formas finales con la ayuda de una pistola de calor. Los refugios de emergencia también pueden enviarse planos y desplegarse en su forma bajo el calor del sol.
El logro corresponde a Lining Yao, profesor asistente en el Instituto de Interacción Humano-Computadora y director del Morphing Matter Lab en la Universidad de Carnegie Melon. Presentó resultados en la Conference on Human Factors in Computing Systems, 2018.
Los materiales autoplegables son más rápidos y baratos de producir que los objetos tridimensionales sólidos, lo que permite reemplazar piezas no críticas o producir prototipos utilizando estructuras que se aproximan a los objetos sólidos. Los moldes para cascos de embarcaciones y otros productos de fibra de vidrio pueden producirse de forma económica utilizando estos materiales.
Otros investigadores han explorado materiales de plegado automático, pero normalmente han utilizado materiales exóticos o dependían de técnicas de procesamiento sofisticadas que no están ampliamente disponibles. Yao y su equipo de investigación pudieron crear una estructura de plegado automático utilizando el tipo menos costoso de impresora 3-D (una impresora FDM) y aprovechando el alabeo o forma curvada, un problema común con estas impresoras.
"Queríamos ver cómo el autoensamblaje podía hacerse más democrático, accesible para muchos usuarios", dijo Yao.
Las impresoras FDM funcionan al colocar un filamento continuo de termoplástico fundido. Estos materiales contienen tensiones residuales y, a medida que el material se enfría y se alivia la tensión, el termoplástico tiende a contraerse. Esto puede dar como resultado bordes y superficies combadas.
"La gente odia la deformación", dijo Yao. "Pero hemos tomado esta desventaja y la hemos aprovechado". Para crear objetos autoplegables, el equipo controla con precisión este proceso variando la velocidad a la que se deposita el material termoplástico y combinando materiales propensos a la deformación con materiales similares al caucho que resisten la contractura.
Los objetos emergen de la impresora 3-D como plástico plano y duro. Cuando el plástico se coloca en agua lo suficientemente caliente como para que quede suave y gomoso, pero no lo suficientemente caliente como para derretirlo, se inicia el proceso de plegado.
Aunque utilizaron una impresora 3-D con hardware estándar, los investigadores reemplazaron el software de código abierto de la máquina con su propio código que calcula automáticamente la velocidad de impresión y los patrones necesarios para lograr ángulos de plegado particulares.
