Vidrio impreso para laboratorios

La creación de prototipos rápidos, también conocida como fabricación de capas aditivas, permite la creación rápida y rentable de modelos, prototipos, herramientas y productos finales, por ejemplo, mediante la impresión 3D. Foto: canción de jean ©, Fotolia.com

Muchos creen que los componentes en serie impresos en 3D pueden potencialmente revolucionar la economía global. Siempre que un objeto se construye capa por capa, utilizando plástico, cerámica, metal u otras materias primas, la impresión 3D tiene dos ventajas: por un lado, las formas complejas de repente ya no necesitan ser optimizadas para fines de fabricación y, por otro, resulta rentable producir elementos únicos.

CENTRARSE EN LA INGENIERÍA MÉDICA Y LOS PRODUCTOS FARMACÉUTICOS
Los productos impresos 3D son una opción particularmente prometedora en la ingeniería médica y la industria farmacéutica. Según un estudio de la consultora Ernst & Young, el 28% de las empresas de doce países, la mayoría occidentales, ya han adquirido cierta experiencia con la impresión de capas aditivas. Los audífonos ahora están casi totalmente impresos en 3D, y los fabricantes también se benefician de esta nueva tecnología en la producción de tabletas e implantes dentales. Además, las previsiones del mercado están mostrando una tendencia al alza en otras industrias.

La impresión 3D implica un gran número de capas que no tienen más de centésimas de milímetro de espesor, lo que  hace que el proceso sea extremadamente preciso. De archivo: Objetos de cristal creados por una impresora 3D, el grupo mediado de la materia

COMPONENTES DE VIDRIO
No es de extrañar, por lo tanto, la impresión 3D también se utiliza cada vez más en la industria del envasado. Por primera vez los investigadores han desarrollado ahora un proceso de impresión 3D técnicamente utilizable para el vidrio. Piezas de vidrio individuales se pueden producir a través de un proceso de estratificación aditiva para aplicaciones médicas, biotecnológicas, ópticas y de TI. Según la revista científica Nature, esto ha sido logrado por los desarrolladores del Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT). Antes de aplicar un proceso llamado impresión tridimensional de vidrio de sílice fundido transparente, Bastian E. Rapp y su equipo pulverizaron un poco de vidrio de cuarzo en partículas del tamaño de un nanómetro, es decir, 1 millonésima de milímetro. El plástico líquido se endurece como material de base bajo el impacto de la luz, y la masa resultante se esparce por una superficie fina. Entonces es posible crear cualquier forma de componentes, capa tras capa.

Una exposición celebrada por el Grupo Mediated Matter en la Semana de Diseño de Milán 2017 mostró el potencial del vidrio y la impresión 3D. De archivo: Paula Aguilera.

Markus Kayser desarrolló un proceso similar e igualmente sorprendente en 2011. También él creó objetos de vidrio impresos en 3D, utilizando arena, después de que la arena se transformara en vidrio bajo un proceso de impresión 3D con la ayuda de la luz solar concentrada. En ese momento, las formas resultantes eran aún más ásperas, y el vidrio era poroso, de modo que el material aún no era completamente transparente.

Los objetos de vidrio hechos de arena, utilizando la luz del sol, fueron impresos en 3D por Markus Kayser en 2011. Foto: Markus Kayser.

COMPUTACIÓN BASADA EN VIDRIO
Los investigadores de Karlsruhe logran la transparencia requerida a través de temperaturas extremadamente altas, en un proceso llamado sinterización. El plástico se quema, y las finas partículas de vidrio se funden. Los componentes de vidrio resultantes, dice Rapp, serán en gran medida relevantes para el hardware de TI. Él cree que, dos generaciones más adelante, las computadoras usarán luz para realizar su trabajo. En lugar de electrones, el cálculo será aparentemente manejado por componentes de vidrio. Este proceso de impresión se convertirá, por supuesto, cada vez más atractivo para la industria del envasado, por ejemplo, para fabricar ampollas de vidrio para la industria farmacéutica.

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