De la impresión 3D a la impresión 4D

La impresión 3D es una de las tecnologías más prometedoras de este siglo. Desde hace años, disciplinas como la biomedicina están poniendo en práctica su potencial. Pero no es la única, la construcción también está aprovechando los beneficios de la impresión 3D e, incluso, esta tecnología se postula como la mejor candidata para, tal vez, algún día urbanizar Marte.

Por eso, que la impresión 3D es un concepto consolidado, no resulta novedoso. Sin embargo, ingenieros e investigadores están tratando de sumarle una dimensión más que sí lo es, y algunos proyectos ya lo han conseguido con éxito. De la mano de la impresión 3D, llega la impresión 4D. Veamos qué es esto.

Impresión 4D, la clave está en los materiales

La impresión 4D consiste en crear objetos inteligentes gracias a la impresión 3D, pero añadiéndoles una variable nueva, el tiempo. Se trata de imprimir piezas capaces de adaptarse al entorno e interactuar con él, es decir, materiales con un patrón preprogramado que les permite organizarse o modificar su forma por sí mismos, sin que un humano intervenga.

Por eso, la clave de la impresión 4D no reside tanto en el proceso, basado en las consabidas impresoras 3D, sino en los materiales que, en algunos casos, presentan la propiedad de construirse a sí mismos o de autorrepararse. La impresión 4D abre un mundo de posibilidades nuevas en los terrenos de la medicina, la ingeniería civil, la construcción, etc., ya que permitiría crear dispositivos con la característica de reaccionar ante las variaciones de temperatura, de presión, de humedad… y adaptarse a ellas.

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Telas inteligentes que autorregulan su temperatura y mucho más

En el Instituto de Tecnología de Georgia, por ejemplo, han conseguido desarrollar una especie de flores con pétalos fabricadas por impresión 3D con la facultad de modificar su configuración frente a cambios de temperatura. Los científicos han recurrido para ello a la tensegridad, un principio estructural basado en el empleo de componentes comprimidos y aislados, pero unidos únicamente por cables y que muestran un equilibrio de tensión entre sí. Estos materiales con sus estructuras térmicas manipuladas previamente reaccionaron en agua a 65°C y, pese a estar comprimidos, lograron obtener la forma esperada.

En base a los resultados obtenidos con el proyecto, este sistema podría permitir el traslado de estructuras desarmadas o reducidas a lugares como el espacio y allí mismo, ser llevadas a su forma definitiva, gracias a su ligereza y, al mismo tiempo, a su resistencia.

Pero no hay que irse tan lejos para encontrar una de las noticias más prometedoras sobre impresión 4D, ya que Raúl Pulido Casillas, un ingeniero español, ha creado para la NASA una tela inteligente con este tipo de impresión. La malla metálica formada por piezas unidas de plata lleva programada en su impresión la regulación térmica. Es decir, no solo ha sido impresa su forma, sino también la función de los materiales.

Como es capaz de reflejar el calor por fuera y mantenerlo por dentro, podría ser un elemento ideal para fabricar trajes de astronauta o recubrir naves espaciales.

Parece que la conquista del espacio cada vez está más cerca con avances como este. Pero todavía con los pies en la Tierra, la biomedicina sería otra de las beneficiadas por la impresión 4D. Ya se habla de stents vasculares y de otros dispositivos que podrían reaccionar ante el calor corporal y expandirse ante un problema cardiovascular, por ejemplo, adaptándose a la perfección a cada paciente.

Esto y mucho más. Porque las nuevas propiedades adaptativas de estos materiales podrían aportar soluciones en el desarrollo de tejidos que cambian de color en respuesta a la acción de la luz, superficies que modifican su permeabilidad en función de la humedad ambiental o incluso materiales que aumentan su resistencia frente a una fuerza externa.

Fuentes: abc.es, xatakaciencia, Biblioteca de informática, La Vanguardia, RT.com

Imagen: NASA/JPL-Caltech