Nanopartículas híbridas como fotoiniciadores. una. Imagen de microscopio electrónico de nanocristales híbridos. El recuadro muestra un esquema de nanovarilla semiconductora con punta de metal. B. Estructura de bola de Bucky producida por impresión 3D rápida en agua utilizando HNP como fotoiniciadores. C. Impreso en espiral con HNP mediante una impresora de dos fotones que proporciona características de alta resolución. Crédito:Pawar et al.
Investigadores del Centro de Nanociencia y Nanotecnología de la Universidad Hebrea de Jerusalén han desarrollado un nuevo tipo de fotoiniciador para la impresión tridimensional (3-D) en agua. Estas nuevas nanopartículas podrían permitir la creación de estructuras impresas en 3D respetuosas con el medio ambiente, impulsar el desarrollo de accesorios biomédicos e impulsar el progreso en industrias tradicionales como el plástico.
La impresión 3-D se ha convertido en una herramienta importante para fabricar diferentes materiales de base orgánica para una variedad de industrias. Sin embargo, La impresión de estructuras en agua siempre ha sido un desafío debido a la falta de moléculas solubles en agua conocidas como fotoiniciadores, las moléculas que inducen las reacciones químicas necesarias para formar material impreso sólido por medio de la luz.
Ahora, escribiendo en Nano letras , El profesor Uri Banin y el profesor Shlomo Magdassi del Instituto de Química de la Universidad Hebrea describen un medio eficiente de impresión 3D en agua utilizando nanopartículas híbridas semiconductoras-metal (HNP) como fotoiniciadores.
La impresión 3D en agua abre oportunidades interesantes en el campo biomédico para la fabricación a medida de dispositivos médicos y para andamios de impresión para la ingeniería de tejidos. Por ejemplo, los investigadores prevén la fabricación personalizada de reemplazos articulares, placas de hueso, válvulas cardíacas, tendones y ligamentos artificiales, y otros reemplazos de órganos artificiales.
La impresión 3D en agua también ofrece un enfoque ecológico para la fabricación aditiva, que podría reemplazar la tecnología actual de impresión en tintas de base orgánica.
A diferencia de los fotoiniciadores habituales, las novedosas nanopartículas híbridas desarrolladas por el profesor Banin y el profesor Magdassi presentan propiedades ajustables, amplia ventana de excitación en el rango UV y visible, alta sensibilidad a la luz, y funcionan mediante un mecanismo fotocatalítico único que aumenta la eficiencia de impresión al tiempo que reduce la cantidad de materiales necesarios para crear el producto final. Todo el proceso también se puede utilizar en modalidades de polimerización avanzadas, como dos impresoras de fotones, lo que le permite producir características de alta resolución
