Una nueva tecnología de impresión 3D basada en la luz puede imprimir modelos complejos en 0,6 segundos

La persistente disyuntiva entre velocidad y precisión en la impresión 3D ha limitado seriamente su utilidad en la fabricación en masa. Sin embargo, un equipo de investigación de la Universidad de Tsinghua, dirigido por el académico Dai Qionghai, ha resuelto este cuello de botella crítico. Publicada en Nature, su nueva tecnología de síntesis digital incoherente de campos de luz holográficos (DISH) imprime objetos de alta resolución a escala milimétrica en un tiempo sin precedentes de 0,6 segundos.

La fabricación aditiva volumétrica tradicional -como la litografía axial computarizada- requiere que la muestra física gire 360°. Esto introduce inestabilidad mecánica y obliga a utilizar resinas de alta viscosidad para evitar que el objeto se hunda durante el prolongado tiempo de impresión.

DISH elimina por completo este defecto utilizando un enfoque diferente. En lugar de hacer girar la muestra, DISH emplea un periscopio giratorio de alta velocidad que gira hasta 10 veces por segundo alrededor de un recipiente estacionario. Este enfoque estacionario permite proyectar toda la distribución tridimensional de la intensidad luminosa a la vez a través de una única superficie óptica plana. En consecuencia, DISH logra una asombrosa velocidad de impresión de 333 milímetros cúbicos por segundo con un tamaño mínimo de rasgo imprimible de 12 micrómetros.

Dado que la fabricación se completa en fracciones de segundo, la tecnología es totalmente compatible con materiales de baja viscosidad, como las soluciones acuosas de PEGDA. El objeto se solidifica mucho antes de que la gravedad pueda hacer que se hunda. Los investigadores ya han demostrado que la integración de DISH con un canal fluídico, permite la producción en masa continua de diversas estructuras.

Este avance de menos de un segundo allana el camino para la fabricación rápida y de alto rendimiento de dispositivos informáticos fotónicos, módulos de cámaras de teléfonos inteligentes, microrrobots y modelos de tejidos biológicos muy detallados.