Nueva y revolucionaria impresora 3D holográfica
INGENIERÍA.
Unos científicos han demostrado un nuevo método de impresión 3D increíblemente rápido y preciso en comparación con las técnicas tradicionales que imprimen capa a capa.
Utilizando una “máscara” a nanoescala que difracta la luz láser en un patrón holográfico de la forma deseada, la nueva impresora fusiona su material de impresión de forma sólida de una sola vez. El proceso puede tardar tan solo 7,5 segundos, un marcado contraste con las horas que pueden tardar otros métodos de impresión basados en láser.
Con la nueva técnica de impresión 3D, un objeto entero, con forma compleja e incluso muchos huecos, puede fabricarse en pocos segundos, mediante una única exposición a la luz láser. Foto: adaptada de: Lin et. al. Science Advances (2026). CC BY-SA.
El logro es obra de un equipo integrado, entre otros, por Rajesh Menon y Dajun Lin, de la Universidad de Utah en Salt Lake City, así como Michael Cullinan, de la Universidad de Texas en Austin, de Estados Unidos ambas ciudades.
La nueva técnica de impresión se inspira en la fotolitografía, pero aplica el concepto a tres dimensiones.
Las impresiones con el nuevo sistema se realizan con una resina especialmente formulada. Compuesta por polímeros filamentosos, estos filamentos moleculares se entrecruzan y endurecen al exponerse a la luz láser. Las secciones no expuestas del sustrato se pueden eliminar fácilmente mediante lavado, dejando la forma deseada.
En la fotolitografía 2D, esto se controla mediante una máscara opaca que impide que el láser alcance las partes no deseadas del sustrato. Este método funciona bien en dos dimensiones, ya que la luz solo necesita llegar a la superficie del sustrato. Para aplicar el concepto a tres dimensiones, el láser debe atravesar el sustrato, cruzando un volumen de espacio en su interior. El desafío reside en la precisión; dado que el sustrato no es perfectamente transparente, difracta la trayectoria del láser al atravesarlo, provocando desenfoque.
El grupo de Menon ideó una solución para el problema del desenfoque: una máscara con nanopatrones que compensa la difracción del sustrato. Colocada frente a la fuente de luz, la máscara canaliza la energía del láser únicamente hacia el volumen del sustrato que se convertirá en partes sólidas de la impresión final.
A partir de ajustes en la composición química de la “tinta” (una resina especial), los investigadores aprovechan que la exposición a la luz y el proceso de secado ocurren en escalas de tiempo muy diferentes, siendo la primera mucho más rápida que la segunda. Mediante una cuidadosa ingeniería computacional, los investigadores pueden diseñar sus fotomáscaras de manera que las regiones de impresión destinadas a permanecer huecas se mantengan lo suficientemente oscuras para evitar la reticulación.
Menon y sus colegas exponen los detalles técnicos de su nuevo sistema de impresión 3D en la revista académica Science Advances, bajo el título “Single-exposure holographic 3D printing via inverse-designed phase masks”.
Por: Redacción.
Sitio Fuente: NCYT de Amazings