En un desarrollo que ofrece una gran promesa para la fabricación aditiva, Los investigadores de la Universidad de Princeton han creado un método para crear con precisión gotas utilizando un chorro de líquido. La técnica permite a los fabricantes generar rápidamente gotas de material, controle con precisión su tamaño y ubíquelos dentro de un espacio tridimensional.
Aunque tanto las impresoras 3D como los fabricantes tradicionales ya utilizan gotas para agregar material a sus productos, el nuevo método de chorro ofrece una mayor flexibilidad y precisión que las técnicas estándar, dijeron los investigadores. Por ejemplo, la entrega de gotas con chorros permite tamaños extremadamente pequeños y permite a los diseñadores cambiar el tamaño de las gotas, formas y dispersión, así como patrones de gotitas, sobre la marcha.
"Un aspecto clave es la simplicidad del método, "dijo Pierre-Thomas Brun, profesor asistente de ingeniería química y biológica en Princeton e investigador principal. "Dibujas algo en la computadora, y puedes crearlo ".
En un artículo publicado el 28 de octubre en la procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias , los investigadores describen cómo controlar la dispersión de gotas de un fino chorro de líquido. Pudieron inyectar gotas calibradas de glicerina en un polímero líquido para demostrar la ubicación en tres dimensiones, un requisito clave para la fabricación. Al curar el polímero, los investigadores pudieron colocar las gotas en los lugares deseados. Aunque los investigadores usaron glicerina para el experimento, dijeron que el método funcionaría con una amplia variedad de sustancias comúnmente utilizadas en la fabricación y la investigación.
El método es escalable y se puede ajustar para trabajar con una amplia gama de patrones de impresión, dijeron los investigadores. Los chorros se pueden controlar para dispersar gotas en líneas o en patrones de ondas sinusoidales, creando flexibilidad en las formas manufacturadas.
Los investigadores dijeron que la técnica podría aplicarse a aplicaciones que incluyen la creación de andamios biomédicos, materiales acústicos y biorreactores, así como fabricación estándar en 3D.
Los investigadores dijeron que el método también alivia a los diseñadores de la necesidad de ajustar y afinar constantemente sus máquinas para crear formas y tamaños variados. Debido a que las matemáticas controlan la dispersión de las gotas, es fácil realizar cambios para adaptarse a los requisitos de un proyecto.
"Nuestro enfoque es sólido en el sentido de que todo lo que hacemos es dibujar el chorro y las gotas se organizan solas, ", Dijo Brun." Creo que es más fácil y quizás más versátil que los métodos actuales ".
El artículo "Microfluidos ilimitados:inestabilidad de Rayleigh-Plateau de un chorro viscoso en un baño viscoso" se publicó en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .
