Un grupo de investigadores de Penn Engineering, la Universidad de Harvard, la Universidad de Duke, la Universidad de California en Berkeley y el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore han creado una técnica innovadora para el sector de la impresión 3D.
Este material compuesto de elastómeros de cristal liquido colérico (CLCE) es capaz de cambiar de color como respuesta a una tensión mecánica. Las aplicaciones planteadas para esta técnica abarcarán varios sectores como la industria, la monitorización ambiental, robótica y la sanidad.
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¿Qué es un CLCE?
Es un material coaxial compuesto por cristales líquidos, los cuales, atómicamente no pueden cambiar su estructura, de líquidos a solidos.
Este avance en el sector de la fabricación aditiva propone imprimir una estructura compuesta por un elastómero capaz de envolver los cristales líquidos, dando como resultado una pieza de CLCE gomosa y blanda.
El CLCE es un componente capaz de manipular la luz para crear un efecto de iridiscencia. Pero también puede cambiar de color al ser sometido a tensiones físicas o al estirarse la pieza.
En que se basa esta técnica
Para crear este compuesto mediante fabricación aditiva se utiliza la Escritura Coaxial Directa con Tinta (DIW). Con el objetivo de superar las limitaciones de las película planas en 2D del CLCE.
Los investigadores zanjaron el desafío creando una carcasa de silicona transparente como soporte del núcleo CLCE. Conservando sus propiedades de cambio de color y ofrecer una mayor resistencia mecánica para impresiones 3D complejas.
Los modelos creados con esta técnica se utilizarán como sensores de detención inteligente para dispositivos portátiles y robótica. Capaces de ofrecer información visual ante el riesgo de hinchazón o tensión mecánica.
Aplicaciones futuras para el CLCE
Los investigadores exploran algunas combinaciones de CLCE con otros materiales que respondan a estímulos, como el cambio de temperatura o cambios de luz o mezclarlo con materiales biodegradables.
Ya han impreso diversas estructuras, redes, envolturas, filamentos, piezas robóticas que se abren y se cierran de golpe, sistemas de lógica mecánica, laminas de metamateriales que puedan detectar y registrar cargas mecánicas.
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De momento, nos encontramos a la espera de seguir viendo como avanza este proyecto de investigación. Ya que todavía quedan de hacer más pruebas al CLCE para medir su grado de resistencia mecánica y su durabilidad ante un uso práctico como modelo final.
Si queréis saber más sobre este tema podéis leer el informe escrito del CLCE publicado por Advanced Materials.