Nanoimpresión tridimensional

La impresión tridimensional (o 3-D) lleva desarrollándose con rapidez durante los últimos 25 años. En lugar de ir sustrayendo material para obtener la forma deseada, esta técnica se basa en crear formas tridimensionales mediante la adición de material en patrones específicos. Se pueden fabricar objetos en un gran rango de escala: desde piezas de avión a implantes dentales o transductores piezoeléctricos. Normalmente, los productos se fabrican de capa en capa. Pero ahora, Jürgen Stampfl y sus colegas de la Universidad de Tecnología de Viena han demostrado una técnica de impresión tridimensional en la escala nanoscópica que no solo evita esta limitación, sino que es bastante más rápida.

La técnica se basa en la polimerización por dos fotones. Se utilizan pulsos de femtosegundos de duración de un láser de 800 nm que se enfocan hacia un volumen de resina sensible a la luz. El pulso puede provocar la polimerización de la resina, pero el proceso requiere la absorción de dos fotones; lo cual sólo sucede en el punto focal, donde la intensidad es suficientemente fuerte. A medida que el láser recorre el material, va dejando una línea solidificada de unos cientos de nanómetros de grosor. Mientras que las técnicas que fabrican la pieza capa por capa restringen el proceso a la superficie del material, la polimerización por dos fotones puede darse en cualquier parte del volumen de la resina. De esta forma se pueden crear grandes salientes como la cola del coche de carreras del dibujo.

Reproducción esquemática del objeto fabricado por el equipo de Viena.

La polimerización por dos fotones era normalmente un proceso lento, del orden de milímetros por segundo. Pero el equipo de Viena llegó a fabricar el coche de carreras del dibujo, de 285 μm de longitud, en sólo cuatro minutos, con una velocidad media de polimerización mayor de 80 mm/s. Y esto gracias a la incorporación de un nuevo sistema de fotopolímeros con una estructura mecánica ajustada con precisión. Para estructuras mayores, los investigadores anticipan velocidades incluso más altas, de hasta 5 m/s.
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Fuente:
http://www.physicstoday.org/resource/1/phtoad/v65/i4/p80_s1