La impresión 4D, la revolución de los materiales programables

Un grupo de científicos conformado por alumnos de la Universidad de Harvard ha llevado la impresión a un nuevo nivel.

Investigadores del Instituto Biológico de Wyss han creado una forma más sencilla de modificar las partículas con las que se conformaba la impresión 3D para llegar a la "cuarta dimensión"; aunque realmenet el nombre "4D" se refiere más a un nombre comercial que científico.

La nueva tecnología descubierta por el grupo científico de Harvard utiliza un material compuesto de un gel combinado con pequeñas fibras de celulosa. Con esto, según Jennifer Lewis, principal responsable del proyecto, es posible hacer que con un hidrogel diferente, los objetos puedan reaccionar a diversos estímulos.

"Este trabajo representa un avance elegante en el conjunto de materiales programables, posible gracias a un enfoque multidisciplinario", declaró Lewis. "Ahora hemos ido más allá de la forma y la función para crear arquitecturas transformables."

Desde hace algunos años, la impresión 3D se ha convertido en una de las principales novedades tecnológicas debido a su capacidad de llevar al mundo físico un objeto diseñado por computadora. Sin embargo, el modelo 4D va un paso adelante al ser capaz de reaccionar a los cambios, convirtiéndolo en un objeto más natural y adaptable a distintos escenarios.

De esta forma, la impresión 4D se caracteriza por ser multimaterial y por la creación de objetos que tienen la capacidad de transformarse en el futuro. Aunque, según expertos, eso no significa la creación de nuevos materiales, sino que consiste en la manipulación de materias como el cobre, la madera, el acero, etc.

Materiales programables

Desde 2013, investigadores de todo el mundo han estudiado la manipulación y programación de materiales. 

Uno de ellos es el director del Laboratorio de Autoconstrucción del MIT, Skylar Tibbits, quien desde aquel año comenzó a desarrollar lo que él considera "necesario para detonar esta industria".

Se trata de un software llamado Cyborg que facilita el diseño de los materiales: “Cyborg tiene la capacidad para que podamos empezar a masificar tecnologías como biología sintética y materiales programables. Aglomera todas las herramientas que los científicos ya tenían para desarrollarlas, pero ahora todas están en un mismo lugar y al alcance de las usuarios”, comentó Tibbits.

Productos militares y farmacéuticos, el siguiente paso

Este avance en la impresión física resulta relevante para las industrias, especialmente la militar (La Oficina de Investigación del Ejército de Estados Unidos financió la investigación).

Al ser un elemento adaptable tiene la capacidad de ser implementado en productos como la ropa inteligente para camuflaje, instrumentos médicos y protección para carros, entre muchas otras.

Actualmente se han realizado pruebas al cambio que producen las macropartículas cuando entran en contacto con líquidos. Sin embargo, científicos opinan que la reacción podría ser provocada por cualquier otro agene externo, tales como gases, la temperatura o la luz.

Industrias como la farmacéutica, la construcción, automotriz y aeronáutica son las que se prevee que puedan obtener un mayor beneficio de esta tecnología emergente. 

MÁS INFORMACIÓN: Estructuras 4D cambian de forma al ser colocadas en agua. Harvard Gazette.

MÁS INFORMACIÓN: Materiales impresos en 4D se adaptarán al estímulo. Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson.