El desarrollo tecnológico en esta época es totalmente impresionante. Los métodos de prototipado han evolucionado de tal forma que ya no solo se imprimen objetos en 3D, sino que también es posible emplear materiales especiales que cambien las cualidades del objeto. Esto se demuestra con la impresión 4D que ha llegado para quedarse gracias a sus múltiples aplicaciones. Sigue leyendo y conoce la revolución de la impresión 4D.
¿Qué es la impresión 4D?
La técnica de impresión 4D consiste en imprimir objetos tridimensionales usando los llamados materiales inteligentes, es decir, que pueden programarse para cambiar de color, tamaño, forma al percibir algún estímulo. Estos materiales pueden ser resinas de hidrogel, polímeros activos e incluso es posible utilizar tejidos vivos.
Estos objetos se obtienen mediante una impresora 3D y tienen un diseño determinado. Al ponerse en contacto con la luz, humedad, someterse a ciertas presiones o temperaturas, dichos objetos cambian hasta que se transforman y alcanzan el acabado previsto.
Mediante esta técnica se puede lograr que un cuerpo pueda doblarse, repararse, ensamblarse o inclusive puede que se desintegre por sí solo. Esto significa que el producto logra una forma o funcionalidad dependiendo del entorno. Entre las aplicaciones más destacadas de la impresión en 4D se encuentra la fabricación de implantes, calzado, ropa y otros objetos 4D que te mencionaremos a continuación:
Desarrollo de implementos para la aeronáutica y automoción
La NASA se ha dado a la tarea de fabricar una tela metálica inteligente empleando esta técnica. Dicha tela se usa para realizar los trajes de los astronautas gracias a su capacidad aislante y que también se podría emplear como protección de antenas y naves ante el impacto de meteoritos.
Fabricación de implantes
En el año 2015, un conjunto de médicos investigadores de la Universidad de Michigan creó implantes 4D con las cuales salvaron la vida de tres niños con problemas respiratorios. Se trató de un objeto hecho de policaprolactona que fue fabricado a medida para cada paciente y que además se adaptara a su tamaño para luego disolverse cuando fuese necesario.
Actualmente, se emplea impresión 4D para realizar ecografías más precisas, con las que se puede observar con gran exactitud el desarrollo del feto. Uno de los objetivos de este método en la medicina es imprimir endoprótesis vasculares o partes 4D que respondan a la temperatura del cuerpo y que se dilaten para ajustarse a la persona.
Fabricación de ropa y calzado
Otras de las aplicaciones de esta técnica son para la fabricación de atuendos que se adaptan al cuerpo. Los primeros en experimentar con este tipo de prendas es el ejército de los Estados Unidos, que hasta los momentos se encuentran ensayando con vestimenta que cambie de color dependiendo del ambiente.
No solo eso, se quiere también se quiere lograr que adapte la transpiración según el pulso del soldado y la temperatura del entorno. Del mismo modo, se están ejecutando pruebas de calzado impreso en 4D que sea capaz de adaptarse al movimiento, temperatura, presión atmosférica e impacto.
Diferencia entre 3D y 4D
La impresión 3D, también llamada fabricación aditiva, consiste en desarrollar objetos usando material depositado por capas, dependiendo de un modelo digital. Este procedimiento abarca dos ramas que son el método de inyección y el método por láser.
Los materiales que comúnmente se emplean en esta técnica son algunos tipos de resinas, filamentos plásticos o tintas aglomerantes. La razón de ello es que son de fácil moldeo, por lo que se puede realizar cualquier diseño, aunque su geometría sea complicada.
Lo que diferencia entre la impresión 3D y la impresión 4D radica en la capacidad de crear materiales que interactúen con el ambiente y que puedan adaptarse. Esto quiere decir que con la técnica 4D se imprime en tres dimensiones, pero empleando materiales que responden a estímulos externos. El propósito de la impresión 4D es que la geometría del objeto retenga información, por lo que se usan fibras de polímeros (memoria de forma).
Esto ha permitido incrementar la utilidad de impresiones en el campo de la medicina, lo cual se demuestra con la impresión de un implante para tres niños con traqueobroncomalacia, tal como se mencionó en la sección anterior.
Sin duda alguna, tanto la impresión 3D como la impresión 4D son técnicas que están revolucionando los procesos de producción. La fabricación de prototipos no termina con la tecnología 3D, todo lo contrario, es el punto de partida para crear nuevas tecnologías como la impresión 4D con la que se crean objetos inteligentes que cambian dependiendo de las circunstancias.
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