Los nanotubos de carbono han aparecido en los titulares de las revistas científicas durante mucho tiempo, al igual que la impresión 3D. Pero cuando ambos se combinan con el polímero adecuado, en este caso un termoplástico, ocurre algo especial:la conductividad eléctrica aumenta y permite controlar los líquidos en tiempo real. Este es un gran éxito para Polytechnique Montréal.

Se publicó en la revista el artículo "Impresión 3D de nanocompuestos altamente conductivos para la optimización funcional de sensores líquidos" Pequeña . Reconocido en el campo de la micro y nanotecnología, Pequeña colocó este artículo en su contraportada, una muestra segura de la relevancia de la investigación realizada por el ingeniero mecánico profesor Daniel Therriault y su equipo. En terminos practicos, el resultado de esta investigación parece un paño; pero tan pronto como un líquido entra en contacto con él, dicha tela es capaz de identificar su naturaleza. En este caso, es etanol, pero podría haber sido otro líquido. Tal proceso sería una gran ventaja para la industria pesada, que utiliza innumerables líquidos tóxicos.

Una receta sencilla pero eficaz

Aunque engañosamente simple, la receta es tan eficaz que el profesor Therriault la protegió con una patente. De hecho, una empresa estadounidense ya está considerando comercializar este material imprimible en 3D, que es altamente conductivo y tiene varias aplicaciones potenciales.

El primer paso:tomar un termoplástico y, con un solvente, transfórmalo en una solución para que se convierta en un líquido. Segundo paso:como resultado de la porosidad de esta solución termoplástica, se pueden incorporar nanotubos de carbono como nunca antes, algo así como agregar azúcar a una mezcla para pastel. El resultado:una especie de tinta negra bastante viscosa y cuya altísima conductividad se aproxima a la de algunos metales. Tercer paso:esta tinta negra, que de hecho es un nanocompuesto, ahora puede pasar a la impresión 3D. Tan pronto como salga de la boquilla de impresión, el solvente se evapora y la tinta solidifica. Toma la forma de filamentos ligeramente más grandes que un cabello. Entonces puede comenzar el trabajo de fabricación.

Las ventajas de esta tecnología

La investigación realizada en Polytechnique Montréal está a la vanguardia en el campo de los usos de las impresoras 3D. La era de la creación de prototipos amateur, como imprimir pequeños objetos de plástico, pertenece al pasado. Estos días, todas las industrias manufactureras, ya sea aviación, aeroespacial, robótica o medicina, etc., han puesto sus ojos en esta tecnología.

Hay varias razones para esto. Primeramente, la ligereza de las piezas porque el plástico sustituye al metal. Luego está la precisión del trabajo realizado a nivel microscópico, como es el caso aquí. Finalmente, con los filamentos nanocompuestos utilizables a temperatura ambiente, Se pueden obtener conductividades que se aproximan a las de algunos metales. Mejor aún, dado que la geometría de los filamentos se puede variar, Se pueden calibrar medidas que permitan leer las distintas firmas eléctricas de los líquidos a monitorizar.

Un ejemplo de actualidad:tuberías

En los puntos de conexión de las tuberías que forman tuberías, hay bridas. La idea sería fabricar en fábrica los tubos con bridas recubiertas por impresión 3D. El recubrimiento sería un nanocompuesto cuya firma eléctrica se calibra según el líquido que se transporta:aceite, por ejemplo. Si hay una fuga y el líquido toca los sensores impresos según el concepto desarrollado por el profesor Therriault y su equipo, una alerta sonaría en un tiempo récord, y de una manera muy específica. Esa es una tremenda ventaja, tanto para la población como para el medio ambiente; en caso de fuga, cuanto más rápido sea el tiempo de reacción, cuanto menor sea el daño.