Impressora 3D faz objetos no espaço livre, sem suporte

Redação do Site Inovação Tecnológica -  20/05/2016

Borboletas impressas em 3D ao ar livre, sem qualquer suporte. [Imagem: Lewis Lab/Universidade de Harvard]

Formatos livres

Impressoras 3D não precisam mais se limitar a fabricar objetos autoportantes.

A junção de uma técnica conhecida como recozimento a laser e os tradicionais bocais das impressoras 3D, que podem liberar tintas metálicas condutoras, está permitindo a construção de objetos em pleno ar, no espaço livre, sem qualquer suporte.

O resultado da junção das duas técnicas é um aparelho capaz de produzir não só curvas e espirais, mas também cantos angulares vivos e qualquer outra mudança de direção em pleno ar.

A expectativa é que a técnica permita fabricar uma infinidade de equipamentos biomédicos personalizados, que dependem de dimensões e arquiteturas perfeitamente talhadas para cada paciente. Antenas, eletrônicos de vestir e sensores são outras possibilidades de uso da técnica.

Impressão 3D ao ar livre

Além do posicionamento preciso do foco de luz, para acertar a saída do bocal, o sistema ajusta a intensidade do laser para que seja aplicada a quantidade precisa de energia para solidificar a tinta de nanopartículas de prata em cada ponto do desenho, esteja ele seguindo em linha reta, fazendo uma curva ou fechando um ângulo.

"Se o laser ficar muito perto do bico durante a impressão, o calor é conduzido de volta, o que solidifica a tinta e obstrui o bico. Para resolver isso nós criamos um modelo de transferência de calor para lidar com a distribuição da temperatura ao longo de um determinado padrão do fio de prata, o que nos permite modular a velocidade e a distância de impressão entre o bocal e o laser para controlar com elegância o processo de recozimento a laser em tempo de execução," explicou Mark Skylar-Scott, do Instituto de Engenharia Bioinspirada da Universidade de Harvard, nos EUA.

A base de impressão é rotativa para permitir a realização de formatos livres, enquanto o bico de impressão, que é seguido precisamente pelo laser, move-se ao longo dos eixos x, y e z.

Desta forma, pequenas formas hemisféricas, molas em espiral e até mesmo borboletas feitas de fios de prata mais finos do que um fio de cabelo podem ser impressas em poucos segundos no espaço livre.

Bibliografia:

Laser-assisted direct ink writing of planar and 3D metal architectures
Mark A. Skylar-Scott, Suman Gunasekaran, Jennifer A. Lewis
Proceedings of the National Academy of Sciences
Vol.: 201525131
DOI: 10.1073/pnas.1525131113