La columna de ISA Sección Española | Automatización e impresión 4D, por Ubaldo Dégano
La impresión 3D está entre esas tecnologías para las que el Instituto Garter prevé un fuerte impulso en los próximos años. Además, empieza a sonar con fuerza la impresión 4D.
Si la impresión 3D tiene el foco puesto en las técnicas de fabricación, la 4D está enfocada a la funcionalidad de los materiales. La impresión 4D viene a dar a los productos impresos capacidad de transformación otorgando a los materiales características de adaptación acorde a las condiciones del entorno. La impresión 4D es un paso más para dotar de “inteligencia” a los objetos permitiendo programar los materiales para que doten al objeto de las funciones deseadas.
La impresión 4D permitirá imprimir e integrar materiales inteligentes para combinar la captación de señales, su conducción y la actuación. El resultado dotará al conjunto de las características de un sistema con funcionalidades superiores fabricados con procesos más ágiles y simples. Al ahorro en tiempo y dinero de la producción de estos sistemas su unirá una mejora en el funcionamiento, la precisión y el tiempo de respuesta del conjunto
Uno de los sectores en los que más proyección y crecimiento de la impresión 4D se espera es el quirúrgico. La fabricación de implantes o prótesis con impresión 3D, que son una ya realidad, verá un crecimiento de la mano esta nueva técnica.
No son muchos los materiales válidos para aplicar esta tecnología. Entre los mismos podemos encontrar polímeros como los SMP (Shape Memory Polymers) o elastómeros como los LCE (Liquid Crystal Elastomer).
Las tecnologías de impresión 4D son similares a las 3D, añadiendo esa cuarta dimensión que puede implicar la impresión simultánea de dos materiales o la reconfiguración de la estructura interna por calentamiento y enfriamiento durante el proceso.
Parece inevitable adivinar que la impresión 4D puede revolucionar el mundo de la automatización y el control.
Las capacidades de transformación y adaptación de estos materiales encajan en muchas aplicaciones, incluyendo la robótica soft o las estructuras transformables (Morphing Structures).
Los nuevos desarrollos en materiales integrando partículas magnéticas de matriz polimérica pueden proporcionar un fuerte impulso a esta tecnología. El calentamiento inductivo suaviza la matriz mientras las partículas con perfiles de magnetización reprogramables provocan el cambio de forma rápidamente y de modo reversible bajo campos magnéticos de accionamiento. Una vez enfriada, la forma alterada se puede bloquear. Por su parte, la variación de las cargas de partículas facilita un accionamiento secuencial.
Los actuadores de elastómeros dieléctricos son otra fuente de interés para funcio
La impresión 4D es un paso más para dotar de “inteligencia” a los objetos No son muchos los materiales válidos para aplicar esta tecnología: polímeros como los SMP o elastómeros como los LCE