La compañía desarrolla materiales y procesos que posibilitan la impresión 3D de objetos inteligentes funcionales que pueden sentir e interactuar con su entorno. Esto mediante filamentos plásticos eléctricamente conductores y flexibles utilizados para fabricar sistemas de circuitos tridimensionales dentro de un objeto impreso en tres dimensiones mientras se construye.
Las capacidades de inventar estas piezas del futuro ya existen en el Centro de Investigaciones de Xerox en Canadá, (XRCC). Por más de 40 años, en este espacio se desarrollan los materiales necesarios para el negocio tecnológico central de impresión de Xerox. Algunos de estos materiales incluyen resinas para tóner, componentes fotoreceptores activos, recubrimientos de rodillos de fusión y tinta sólida para las líneas de impresoras Xerox Phaser y CiPress, afirma Jordan Wosnick, Senior Research Chemist de la firma.
Lo anterior, afirma, garantiza que Xerox cuente con una base sólida para innovar en el tema de impresión 3D, dado que muchas de las propiedades fundamentales de los materiales de impresión convencionales ―como por ejemplo el flujo viscoso del plástico fundido, la solidificación de materiales curables y la cohesión de partículas de polímero― se traducen directamente al mundo de la “fabricación aditiva”.
Por eso, las investigaciones se enfocan en utilizar este conocimiento para abordar las nuevas oportunidades de la impresión en tres dimensiones, en específico, hablamos de filamentos plásticos eléctricamente conductores y flexibles para circuitos 3D.
En colaboración con nuestros colegas de PARC, empresa de Xerox, desarrollamos materiales y procesos que hacen posible la impresión 3D de objetos inteligentes funcionales que sienten e interactúan con su entorno, afirma.
Estos circuitos se pueden emplear para incorporar sensores totalmente personalizados, actuadores, bobinas u otros tipos de componentes electrónicamente activos dentro de objetos impresos.
De igual manera, señala, exploramos formas de abordar las limitaciones de imprimir productos básicos de plásticos en 3D. Desarrollamos materiales innovadores en los cuales se optimizan las propiedades como la viscosidad, la resistencia a la temperatura y la adhesión para el proceso de impresión 3D.
Estas nuevas materias primas tienen el potencial de elevar la velocidad y la confiabilidad de la impresión en tres dimensiones gracias al control minucioso de las propiedades físicas y químicas.
Con estas innovaciones, consideramos que la impresión 3D saldrá de las tiendas de recreación y de los despachos de diseño para llegar al piso de las fábricas, conocidos como fabricación aditiva, añade Wosnick.
El Senior Research Chemist de Xerox invita a considerar ese producto nuevo o poco conocido que su compañía podría producir con esta capacidad.
EN LA CIENCIA
Investigadores de la Universidad de Warwick dieron un gran paso en la dirección correcta con la introducción de un plástico eléctricamente conductor para impresoras 3D. Lo llaman “Carbomorph”, con lo que consiguieron una forma de poner sensores electrónicos directamente a los objetos impresos en 3D.
Estos nuevos sensores se basan en un filamento conductor a medida para este estudio. Hasta ahora, los especialistas crearon sensores flexibles, botones capacitivos y una taza “inteligente” que puede detectar la cantidad de agua contenida en su interior.
Para producir su filamento Carbomorph, los investigadores mezclaron componentes de carbono con muestras de policaprolactona en un disolvente. Después de agitar bien, la mezcla se colocó en un pedazo de vidrio durante una hora, de lo cual resultó una película delgada que se puede transformar en filamento de 3 milímetros.
Carbomorph no sólo abre la posibilidad de imprimir los circuitos directamente en los objetos, sino que también muestra cómo utilizar el material para los botones en un controlador de juego, sensores de flexión en un guante y sensores de calor de una taza de café.
Cuando se doblan los dedos en el guante, la resistencia de Carbomorph (la línea de negro) cambia. Esto significa que puede actuar como un sensor de la cantidad que se flexiona la articulación.
El material es compatible con las impresoras 3D. En sus pruebas, utilizaron Carbomorph a través de una ordinaria impresora 3D que emplea la misma configuración que plástico normal PLA. Los investigadores se encuentran en la búsqueda de un justo equilibrio entre una buena conductividad y un material que funcione sin ajustes especiales para una impresora de tres dimensiones.
Esto significa es que con una impresora 3D que puede imprimir dos materiales en una sola pasada, ahora se pueden imprimir circuitos, tomas de corriente y sensores directamente a los objetos que se hagan en tres dimensiones.
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