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Impresión sonora: la ola del futuro

Impresión sonora: la ola del futuro

Para expulsar estas gotas, la impresión acústica utiliza ultrasonidos aerotransportados, que son prácticamente independientes del material. El metal líquido también se puede moldear fácilmente. Daniele Foresti, Jennifer A. Lewis, Universidad de Harvard

La Universidad de Harvard anunció que sus investigadores han desarrollado una forma de imprimir objetos utilizando sonido. Llamado “impresión acústica”, el método “puede permitir la fabricación de muchos productos biofarmacéuticos, cosméticos y alimenticios nuevos y ampliar las posibilidades de materiales ópticos y conductores”, según el comunicado de prensa del 31 de agosto de 2018.

Imprimir con líquidos, como tinta, se ha convertido en un estilo de vida gracias al proceso de impresión por inyección de tinta. ¿Y si quisiera imprimir células vivas u otro material biológico? ¿Qué pasa si desea imprimir metal líquido? Con las impresoras de inyección de tinta, la capacidad de la impresora para extraer una sustancia de una boquilla se interrumpe a medida que la sustancia se vuelve más densa. Pero ahora, aunque todavía muy temprano en la etapa experimental del proceso, el equipo de científicos de Harvard ha anunciado avances significativos en la creación de campos sonoros capaces de atraer sustancias viscosas, como metal líquido, miel e incluso células vivas, de un pico. . impresora.

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Empiece por la gravedad. La gravedad simple es lo que hace que el líquido fluya. La velocidad de drenaje depende de su viscosidad, espesor y resistencia al corte y tensiones de tracción. El agua, por ejemplo, es mucho menos viscosa que el jarabe de maíz. El jarabe de maíz es mucho menos viscoso que la miel. Cuanto más viscoso es un fluido, más tarda la gravedad en producir una gota. Los sistemas de impresión, como la impresión por chorro de tinta, generalmente utilizan un proceso de gota para transferir material líquido a un sustrato, como el papel. Sin embargo, cuanto más viscoso sea un material, más difícil será manipularlo para imprimir.

“Nuestro objetivo era eliminar la viscosidad de la imagen mediante el desarrollo de un sistema de impresión independiente de las propiedades del material del fluido”, dijo Daniele Foresti, investigador asociado en ciencia de materiales e ingeniería mecánica en Harvard.

Aquí es donde entra el sonido.

Foresti y sus colegas investigadores comenzaron a experimentar con la presión de las ondas sonoras en líquidos para aumentar la gravedad. Construyeron un “resonador acústico de longitud de onda secundaria” diseñado para producir campos de sonido estrictamente controlados que aumentan efectivamente la gravedad relativa de la boquilla de impresión. Según el comunicado, los investigadores pudieron generar fuerzas de tracción “100 veces las fuerzas gravitacionales normales (1G) de la boquilla de la impresora”, más de cuatro veces la gravedad del sol. El tamaño de la gota se determina simplemente por la amplitud de la onda de sonido: cuanto mayor es la amplitud, más pequeña es la gota. Aquí hay un video explicativo del equipo de investigación de Harvard:

“La idea es generar un campo acústico que literalmente libere gotitas de la boquilla, como si estuviera recogiendo manzanas de un árbol”, dijo Foresti.

Se utilizó una amplia gama de materiales para probar este nuevo método de impresión, que incluyen miel, tintas de células madre, biopolímeros, resinas ópticas y metales líquidos. Dado que las ondas sonoras no atraviesan los materiales, el uso del sonido para crear gotas no dañará el material en sí, lo cual es importante para imprimir con células vivas.

La Dra. Jennifer Lewis, profesora de bioingeniería en Harvard, dijo: “Se espera que nuestra tecnología tenga un impacto inmediato en la industria farmacéutica. Sin embargo, creemos que se convertirá en una plataforma importante para más industrias”.

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