Uma nova técnica de impressão 3D pode replicar estruturas complexas - como a famosa escultura de Rodin, “O Pensador”, vista aqui - usando projeções de luz em uma resina especial. Crédito: Getty Images
Em vez de construir objetos camada por camada, a impressora cria estruturas inteiras projetando luz em uma resina que solidifica
Eles o apelidaram de "o replicador" - em homenagem às máquinas da saga Star Trek que podem materializar virtualmente qualquer objeto inanimado.
Pesquisadores revelaram uma impressora 3D que cria um objeto inteiro de uma só vez, em vez de montá-lo camada por camada, como os típicos dispositivos de fabricação de aditivos fazem - aproximando a ficção científica da realidade.
"Este é um avanço empolgante para rapidamente criar proteses de peças relativamente pequenas e transparentes", diz Joseph DeSimone, químico da Universidade da Carolina do Norte em Chapel Hill.
O dispositivo, descrito em 31 de janeiro na Science , funciona como uma tomografia computadorizada (TC) ao contrário, explica Hayden Taylor, engenheiro elétrico da Universidade da Califórnia, em Berkeley.
Nas máquinas de tomografia computadorizada, um tubo de raios X gira em torno do paciente, tirando várias imagens das entranhas do corpo. Então, um computador usa as projeções para reconstruir uma imagem 3D.
A equipe percebeu que o processo poderia ser revertido: dado um modelo computacional de um objeto 3D, os pesquisadores calcularam o aspecto de muitos ângulos diferentes e, em seguida, inseriram as imagens 2D resultantes em um projetor de slides comum. O projetor projetou as imagens em um recipiente cilíndrico preenchido com um acrilato, um tipo de resina sintética.
À medida que o projetor percorria as imagens, que cobriam todos os 360 graus, o recipiente girava por um ângulo correspondente. “À medida que o volume gira, a quantidade de luz recebida por qualquer ponto pode ser controlada independentemente”, diz Taylor. "Quando a quantidade total exceder um determinado valor, o líquido ficará sólido".
Isso ocorre porque uma substância química na resina absorve fótons e, uma vez que atinge certo limite, o acrilato sofre polimerização - as moléculas de resina se unem em cadeias para formar um plástico sólido.
O processo de exposição leva cerca de dois minutos para um objeto de poucos centímetros de diâmetro; A equipe recriou uma versão da escultura de Auguste Rodin, "The Thinker", com alguns centímetros de altura.
O líquido restante é então removido, deixando para trás o objeto 3D sólido.
O processo é mais flexível do que a impressão 3D convencional, diz Taylor; por exemplo, pode criar objetos que incluam os existentes. As estruturas resultantes também possuem superfícies mais lisas do que as que podem ser obtidas com impressoras 3D típicas, o que poderia ser útil para a fabricação de componentes ópticos.
Os cientistas sugerem que o método poderia ser usado para imprimir componentes médicos.
Este artigo foi reproduzido e publicado pela nature em 31 de janeiro de 2019.
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