Impresa en 3D la copa de vidrio más pequeña del mundo
La eliminación de la necesidad de tratamiento térmico aumenta la posibilidad de que la técnica se utilice ampliamente en varios escenarios de aplicación.
La copa de vino impresa en 3D más pequeña del mundo (izquierda) y un resonador óptico para telecomunicaciones de fibra óptica.
Los investigadores han impreso en 3D la copa de hecha de vidrio más pequeña del mundo, a escala submicrométrica y con un borde más pequeño que el ancho de un cabello humano.
Este minúsculo recipìente se imprimió para demostrar una nueva técnica simplificada para crear estructuras de vidrio de sílice para una variedad de aplicaciones, desde telecomunicaciones hasta robótica.
Desarrollada en el KTH Royal Institute of Technology de Estocolmo, la nueva técnica supera las complicaciones, como la necesidad de un tratamiento térmico, cuando se imprimen en 3D componentes esenciales de vidrio de sílice, dice el profesor de KTH Frank Niklaus. El trabajo se publica en la revista Nature Communications.
Niklaus dice que se puede usar para lentes personalizados para maquinaria médica que realiza cirugía mínimamente invasiva, microrobots que navegan en entornos extremos o filtros y acopladores para redes de fibra óptica, por nombrar algunas aplicaciones.
Uno de estos filtros de fibra óptica se produjo en el estudio. Los investigadores muestran que la técnica puede imprimir dispositivos directamente en la punta de una fibra óptica tan delgada como un cabello humano.
"La columna vertebral de Internet se basa en fibras ópticas hechas de vidrio. En esos sistemas, se necesitan todo tipo de filtros y acopladores que ahora se pueden imprimir en 3D con nuestra técnica", dice en un comunicado la coautora Kristinn Gylfason, profesora asociada de Micro y Nanosistemas en KTH. "Esto abre muchas nuevas posibilidades".
El método reduce drásticamente la energía necesaria para imprimir vidrio de sílice en 3D, lo que normalmente requiere calentar materiales hasta varios cientos de grados durante horas, dice el autor principal del estudio, Po-Han Huang, estudiante de doctorado en KTH. "La ventaja de nuestro método es que no hay necesidad de tratamiento térmico y el vidrio puede soportar el calor extremo en las aplicaciones".
Otro beneficio, dice, es que el método puede producir vidrio de sílice utilizando materiales comerciales fácilmente disponibles.
La eliminación de la necesidad de tratamiento térmico aumenta la posibilidad de que la técnica se utilice ampliamente en varios escenarios de aplicación, dice. "Las preocupaciones al integrar los métodos de impresión 3D suelen ser diferentes para las diferentes aplicaciones. Aunque todavía se requiere la optimización de nuestro método para diferentes aplicaciones, creemos que nuestro método presenta un avance importante y necesario para que la impresión 3D de vidrio se utilice en escenarios prácticos".
Entonces, ¿qué pasa con esa copa de vino? ¿Es realmente la más pequeña del mundo? Después de todo, ya se han impreso en 3D muchos objetos de demostración, como estatuas y maquetas de coches. Niklaus dice que la diferencia es que esta demostración es en vidrio. "Definitivamente nadie ha impreso en 3D una copa de vino que consista en vidrio impreso", dice.