En MIT Technology Review, New 3-D Printing Technique Makes Tougher Ceramics,
Los materiales cerámicos se cuentan entre los más resistentes de la tierra. Soportan temperaturas extremas y algunos son inmunes a la fricción, a rayarse y a otras tensiones mecánicas que desgastan metal y plástico. Pero no es fácil hacer formas complejas con materiales cerámicos. El ingeniero químico Zak Eckel y un grupo de químicos dirigidos por Tobias Schaedler, del laboratorio HRL en California, han resuelto este problema desarrollando materiales cerámicos que pueden usarse en impresoras 3D. El resultado: objetos ultrafuertes imposibles de fabricar siguiendo métodos convencionales.
El truco que han desarrollado los investigadores consiste en una resina que puede utilizarse en una impresora 3D, compuesta de un polímero que adicionalmente contiene en su estructura silicio y otras elementos propios de los materiales cerámicos.
En la impresora 3D el polímero se comporta como cualquier otro tipo de plástico o de resina —dos materiales de uso habitual en las impresoras 3D— lo que permite imprimir diseños 3D de todo tipo, tal y como como se haría con plástico. Incluyendo partes intrincadas y complejas como la que se puede encontrar en una turbina o cualquier otro tipo de maquinaria que, sin embargo, impresas en plástico resultan demasiado frágiles.
En cambio una vez impresa la pieza se mete en un horno a 1000°. Esa temperatura cuece los componentes orgánicos del polímero y convierte el silicio y resto de minerales en cerámica. El resultado es una version cerámica de la pieza impresa inicialmente en 3D con resina. La misma forma convertida en una pieza cerámica que resulta diez veces más resistente a las fuerzas mecánicas y que soporta temperatura de hasta 1700°.
Las piezas impresas en 3D con materiales cerámicos tienen numerosas aplicaciones, desde partes para motores de aviones a componentes electrónicos y microchips.
En los motores de aviones, por ejemplo, utilizar componentes que soportan temperaturas extremas significa que el motor puede funcionar a temperaturas más altas, lo que se traduce en una mayor eficiencia energética. De hecho el laboratorio HRL está participado por Boeing, además de por General Motors y Darpa.
Fotografía: Julian Berman.
