Madrid, 25 feb (batalladeideas.com).- Científicos de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) crearon un novedoso modelo digital que posibilita anticipar y mejorar el comportamiento eléctrico, térmico y mecánico de edificaciones realizadas con impresoras 3D.
Este sistema, creado en conjunto con la Universidad de Oxford, el Imperial College de Londres y el centro de investigación BC Materials del País Vasco, y que ha sido recientemente publicado en la revista Nature Communications, ofrece oportunidades para nuevas aplicaciones en áreas como la biomedicina, la robótica blanda y otras disciplinas de ingeniería.
«En la actualidad, los termoplásticos conductores son bastante prometedores debido a su habilidad para transmitir señales eléctricas mientras ofrecen un soporte estructural», comenta uno de los investigadores del estudio, Daniel García-González, del Dpto. de Mecánica de Medios Continuos y Teoría de Estructuras de la UC3M.
No obstante, «el mayor reto en la producción de estos materiales es la regulación de su estructura interna, dado que la conexión entre filamentos y la existencia de diminutas cavidades impactan tanto en su resistencia mecánica como en su habilidad para conducir señales eléctricas».
Hasta ahora, estos elementos eran vistos como fallos inevitables del proceso de impresión 3D, pero los científicos han conseguido regular estas cualidades mediante la combinación de herramientas computacionales avanzadas y pruebas experimentales.
Esto les facilitó crear estructuras que poseen sensibilidad y pueden convertir señales mecánicas en señales eléctricas.
«La ventaja de este hallazgo es que se puede aplicar a otros tipos de tecnología de impresión 3D en los cuales se podrían emplear materiales más flexibles», comenta otro de los investigadores, Javier Crespo.
Crespo se muestra esperanzado en que se puedan crear materiales que establezcan las bases para futuros progresos en la fabricación aditiva, gracias a la fusión de estas nuevas herramientas informáticas.
Este reciente estudio, apoyado por una sólida validación experimental, proporciona un método confiable para abordar las discrepancias en los distintos comportamientos de los elementos conductores y representa «un avance significativo en el diseño futuro de materiales multifuncionales», afirman los autores.
«Por ejemplo, en el ámbito de la ingeniería, estas estructuras podrían emplearse tanto en la creación de robots flexibles como en la recopilación de datos virtuales útiles para las tecnologías de ‘machine learning’, según Crespo.»
El docente de la Universidad de Oxford Emilio Martínez-Pañeda, coautor de la investigación, sostiene que «el estudio abre un inmenso abanico de posibilidades, facilitando la creación de materiales y sensores inteligentes que podrían ser de gran utilidad en la industria aeroespacial o en la supervisión de infraestructuras».
«Y no solo eso, con estos materiales innovadores también podríamos desarrollar parches o apósitos que nos informen sobre cuántas veces flexionamos la rodilla, de modo que, en el caso de sufrir una lesión, nos adviertan si estamos alcanzando ciertos límites críticos que podrían causar daño a nuestros músculos», concluye.
Con Informacion de EL ARAGUEÑO
