Dos estudiantes del MIT han revolucionado el mundo de la impresión 3D con una nueva técnica para imprimir vehículos, ganando un premio de innovación por su logro. La impresión 3D, aunque popular en proyectos pequeños, ha tenido dificultades en ser adoptada a gran escala en entornos industriales debido a la lentitud del proceso y la dificultad para obtener acabados regulares. Sin embargo, sectores como la construcción ya están viendo resultados tangibles, y gracias a los avances tecnológicos, la automoción podría ser el próximo en beneficiarse.
Una novedosa tecnología para la impresión 3D de vehículos
Las factorías de Tesla han comenzado a aplicar técnicas de fabricación similares a las usadas para producir coches de juguete, utilizando metales fundidos en un molde gigante. La Giga Press, una máquina de nueve mil toneladas, reduce significativamente el número de piezas necesarias en la fabricación del chasis de los vehículos, aunque requiere sistemas de enfriamiento y gases inertes para mantener la homogeneidad. Hasta ahora, las piezas fabricadas tenían un límite de peso de cincuenta kilos. Pero ¿qué pasaría si se utilizara una impresión 3D aditiva?
La innovación de los estudiantes del MIT
Este fue el desafío que impulsó a dos jóvenes estudiantes del MIT a colaborar con un asesor de la Universidad de Paderborn en Alemania para desarrollar una técnica de impresión con acero. El proyecto, que les hizo merecedores del premio en el concurso de diseño de la ASM Education Foundation 2022, se basó en un sistema de cálculo de propiedades de materiales llamado CALPHAD. Con este sistema, los investigadores formularon una nueva aleación de acero con las características idóneas. Al fundir y atomizar el acero en gotas, estas se solidificaron y formaron el polvo utilizado como materia prima. El proceso consistió en depositar capas de polvo de acero y fundirlas con un láser.
Ventajas de la nueva tecnología
La impresión 3D ofrece la ventaja de enfriar el material mucho más rápidamente, mejorando la calidad de los resultados y permitiendo la impresión de piezas más complejas. La nueva aleación ya ha sido patentada y podría empezar a utilizarse pronto en la fabricación de vehículos eléctricos más sostenibles.
Nuevas fronteras en la impresión 3D
La aleación de acero innovadora no es el único material de impresión 3D desarrollado en el MIT. Investigadores también han creado madera de laboratorio, un material duro generado a través de un proceso de crecimiento similar al de las plantas. Utilizando células vivas de la planta zinnia en un gel, las estimularon con hormonas vegetales para acelerar su crecimiento. En el futuro, esta técnica podría permitir la construcción de muebles de una sola pieza mediante moldes.
Otra técnica innovadora es la impresión con luz, que solidifica resina con una velocidad cien veces superior a la impresión aditiva convencional. Proyectando dos haces de luz sobre una resina, esta se solidifica casi instantáneamente, resultando en piezas mucho más resistentes debido a la ausencia de junturas.
En Alemania, el Instituto de Nanociencia Cuántica de Jülich está aplicando estrategias de impresión 3D a escala microscópica, combinando inteligencia artificial y microscopios de efecto túnel para mover y colocar moléculas a voluntad. Este avance podría llevar a la fabricación de transistores moleculares para la computación cuántica.
Futuro prometedor para la impresión 3D
Las posibilidades de la impresión 3D son ilimitadas. Además de permitir la impresión de estructuras, alimentos y órganos vivos, la tecnología es una de las vías más prometedoras para la colonización de otros planetas. La NASA y empresas privadas están explorando el potencial de la impresión aditiva para construir estructuras en la Luna y Marte.
