Impresión tridimensional a escala micrométrica muy rápida

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Científicos de la empresa Nanoscribe GmbH, del Karlsruhe Institute of Technology (KIT), han creado la “impresora” más veloz del mundo para nano y microestructuras tridimensionales, capaz de crear objetos de menor espesor que el de pelo humano con gran resolución y con una rapidez de más de 100 veces la que se alcanzaba hasta ahora. Para ello han empleado un novedoso método de litografía láser.

Nanoscribe investiga en circuitos ópticos de alto rendimiento que puedan sustituir a los circuidos electrónicos tradicionales. Con su “impresora” construyen guías de ondas a base de polímeros capaces de alcanzar velocidades de transferencia de datos de más de 5 terabits por segundo.

El aumento de velocidad frente a los sistemas tradicionales se consigue mediante el uso de galvanómetros de espejo, tecnología que también se aplica en los láseres que leen de discos compactos y que permita focalizar el láser con mucha precisión en el punto deseado.

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Polimerización por dos fotones

La técnica empleada se basa en el método de impresión tridimensional denominado de polimerización por dos fotones, cuyo funcionamiento guarda cierta analogía con lo que ocurre cuando se expone un papel a la luz solar enfocada mediante una lupa. Se va irradiando el material (una resina fotosensible) con pulsos  ultracortos de láser que producen una polimerización, lo que implica solidificación del material.

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Dispositivo para impresión tridimensional. En el dibujo, “Ormocer” es un nombre comercial para un tipo de cerámicas modificadas orgánicamente que son fotosensibles.

Esta polimerización se produce siempre que la intensidad del láser sea suficientemente alta, lo que se consigue en el punto focal, donde se absorben dos fotones. Según el láser va recorriendo el material, va dejando una línea sólida de varios cientos de nanómetros de espesor. Lo interesante es que este sólido puede formarse a cualquier profundidad del material, lo que constituye una ventaja sobre métodos antiguos en que la impresión iba haciéndose capa a capa. Después se retira el material no polimerizado.

Vasos sanguíneos impresos en 3DCon el método de polimerización por dos fotones se ha logrado crear incluso capilares sanguíneos artificiales recubiertos de biomoléculas para evitar el rechazo.

La tecnologia de impresión tridimensional se usa ya en muchos campos, como la confección de ropa, la creación de modelos arquitectónicos, de implantes dentales, de transductores piezoeléctricos… E incluso se puede aplicar a la elaboración de chocolates.

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