La flexibilidad de los materiales mesoestructurados reside en su geometría
La (poca) flexibilidad de los materiales comunes empleados en impresión 3D es una de las limitaciones actuales de esta tecnología. Materiales como el PLA o el ABS presentan una buena resistencia, pero son rígidos y apenas pueden doblarse. Poco a poco van apareciendo elastómeros para impresión 3D en el mercado, aunque no son la única alternativa para alcanzar esta flexibilidad.
Andreas Bastian ha presentado una solución alternativa que permite modificar algunas de las propiedades mecánicas de casi cualquier material. Tomando materiales de partida rígidos, como el PLA o metal, imprime objetos en 3D de una manera tal que ya no existan las limitaciones de la rigidez. Bastian se refiere a sus “nuevos” materiales como “materiales mesoestructurados“.
Las propiedades físicas del material en sí no cambian, pero sí lo hace la forma en la que se presenta. Como ocurre, por ejemplo, con los muelles, Bastian se sirve de la geometría para alcanzar una flexibilidad que intrínsicamente el material no posee.
“Desarrollé la geometría que compone mis materiales mesoestructurados en respuesta a las limitaciones de la capacidad de deformación de las mallas poligonales regulares, cuyos vértices están conectados por caminos de longitud mínima (líneas rectas)”, explicaba Andreas Bastian en una entrevista a 3DPrint.com.
El enfoque de Bastian es cambiar la estructura de los elementos conectivos para aumentar su capacidad de estiramiento, lo que aumenta la deformabilidad del material. Además de las varias utilidades que se plantean, el material mesoestructurado es además bastante impresionante visualmente.
La mesoestructura presenta también interesantes cualidades ópticas
“Los arquitectos podrían tener mucha más flexibilidad en la variedad de superficies curvas con la que podrían componer la fachada de un edificio. Del mismo modo, los paneles utilizados en cascos de barcos y carrocerías de automóviles podrían fabricarse utilizando mesoestructuras como material de núcleo, lo que permitiría una curvatura más compleja.”
Pero no termina aquí. Bastian cree que este tipo de material también podría ser utilizado en el diseño de moda, así como en elementos decorativos.
“La impresión con materiales más blandos, más flexibles, podría tener aplicaciones como ‘smart textiles‘ en moda”, explica. “También estoy muy interesado en utilizar piezas más grandes de materiales mesoestructurados en iluminación -como se puede ver en las fotos, hay muchas opciones interesantes relacionadas con la forma en que la luz atraviesa la estructura.”
Bastian ha estado imprimiendo una gran cantidad de mesoestructuras en su impresora FDM 3D. Sin embargo, está trabajando en el desarrollo y la construcción de una impresora que sea capaz de imprimir estos materiales en una escala mayor. El problema que se ve con máquinas FDM convencionales es que tienen un volumen de construcción muy limitado, lo que las hace imposibles para la fabricación de grandes secciones de estas mesoestructuras.
“Después de desarrollar mis estructuras, me enteré de que encajan en un campo más amplio de la investigación, que ha estado activo durante muchos años”, explica Bastian. “Carolyn Seepersad de UT Austin ha hecho un trabajo muy emocionante, con estructuras similares. Además, la firma de investigación y diseño Betatype está explorando las mismas ideas de la elaboración de la funcionalidad de material a través de su estructuración, a pesar de que están utilizando herramientas más sofisticadas para esto.”
Via | 3DPrint.com
Creo que la impresión 3D será uno de los logros cruciales de la civilización moderna. Tiene miles de posibles aplicaciones y cada vez más se oye de nuevos inventos que se dan en este sector. Es posible que cause una revolución técnica comparable con el motor de vapor.