Un equipo de investigadores de Princeton, liderado por la profesora Emily Davidson, ha creado un método innovador para fabricar plásticos blandos que combinan flexibilidad, rigidez programada y reciclabilidad. Este desarrollo tiene el potencial de transformar industrias que van desde la robótica hasta la medicina.
Los científicos han utilizado elastómeros termoplásticos para crear estructuras impresas en 3D con rigidez y elasticidad ajustables, lo que permite aplicaciones versátiles como prótesis, dispositivos médicos, calzado deportivo y robots flexibles.
Mediante el uso de copolímeros en bloque, un tipo de polímero que combina regiones rígidas y elásticas, los investigadores han generado estructuras cilíndricas de apenas 5-7 nanómetros de grosor. La clave de este descubrimiento es el uso de la nanotecnología al servicio de la flexibilidad.
Para dar una idea clara, un cabello humano mide unos 90.000 nanómetros. Estas diminutas estructuras cilíndricas, orientadas durante la impresión 3D, confieren al material sus propiedades duales de rigidez y elasticidad.
Este control preciso a nivel nanométrico permite que los diseñadores orienten las propiedades mecánicas en distintas zonas de un objeto. De este modo, se pueden crear materiales con propiedades personalizadas en diferentes direcciones.
Los elastómeros termoplásticos utilizados en este proyecto son económicos (un centavo por gramo) y pueden procesarse con impresoras 3D comerciales, a diferencia de los costosos y complejos elastómeros de cristal líquido.
Además, gracias a un proceso llamado recocido térmico, las piezas impresas pueden auto-repararse si se dañan. Esta propiedad también facilita el reciclaje.
El equipo también ha demostrado que el material puede incorporar aditivos funcionales sin perder sus propiedades. Por ejemplo, añadieron una molécula que hace que el plástico brille en rojo bajo luz ultravioleta.
Este tipo de adaptaciones podría dar lugar a plásticos funcionales para electrónica portátil, dispositivos biomédicos y estructuras complejas, como textos impresos con geometrías precisas.
Este desarrollo representa un avance significativo en los materiales plásticos, al combinar sostenibilidad, funcionalidad y versatilidad. Permite fabricar materiales programables y reciclables, redefiniendo la impresión 3D y abriendo nuevas posibilidades para productos más inteligentes y ecológicos.
Fuente: National Geographic España
