El material del futuro llega a la impresora 3D

22 Mar 2015
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grafeno3D

El material del futuro se encuentra con una de las formas de construir del futuro y varios españoles tienen mucho que ver con ese logro.

Un grupo de científicos del Imperial College de Londres ha logrado desarrollar tinta de grafeno para su utilización en impresoras 3D. Este material parece destinado a protagonizar una revolución en diversos campos, gracias a sus propiedades únicas: ligereza, dureza, flexibilidad, conductividad… Por otro lado las impresoras 3D ya están demostrando su utilidad a la hora de crear objetos con diversos materiales a partir de modelos creados por ordenador: desde una llave inglesa hasta una prótesis o un arma. Y ya se especula con la posibilidad de crear órganos humanos.

Los investigadores, liderados por la gallega Cristina García Tuñón, han logrado aunar ambas tecnologías creando una pasta o tinta de este material que lo hace apto para ser utilizado en impresoras 3D para crear estructuras. Su avance ha sido publicado en Advanced Materials bajo el título “Printing in Three Dimensions with Graphene”.

Eduardo Saiz Gutiérrez es otro de los españoles involucrados en el logro. Este torrelaveguense, director del Centro de Estructuras Cerámicas Avanzadas en el Imperial College, responde a las preguntas de Eureka.

¿En qué consiste este avance?

Lo que nosotros intentamos hacer, de forma general, es utilizar el grafeno para crear estructuras, pinturas, films, compuestos… Y una de las ideas era ver si podíamos usar este material para integrarlo en la impresión en 3D. En estos momentos ya hay gente utilizando polímeros para imprimir en 3D, algunos de ellos incluso que contienen grafeno. Pero lo que nosotros queríamos era hacerlo solamente con grafeno.

Lo que hemos desarrollado es esta tinta, o esta pasta, para imprimir estructuras sólo de grafeno. Partimos de lo que se llama óxido de grafeno y eso nos permite hacer una tinta porque lo podemos dispersar en agua.

¿Por qué es útil poder ‘imprimir en 3d’ con este material?

Realmente nosotros empezamos el proyecto simplemente por ver si era posible lograrlo, porque trabajar con este tipo de materiales en impresión 3D es muy difícil. Es útil porque en nuestra experiencia hay materiales con muy buenas propiedades, pero si no puedes hacer nada con ellos no vale para nada. La impresión 3D lo que tiene es que te permite hacer cualquier cosa. Si quieres crear un circuito puedes diseñarlo, imprimirlo y construirlo. Es pasar del concepto a la construcción, por eso es tan interesante.

¿Podría decirnos algún uso concreto que podría tener a corto plazo?

Una cosa que estamos pensando, por ejemplo, es imprimir en 3D un circuito y luego embeberlo dentro de un plástico flexible, de tal forma que pueda detectar presión. De este modo podríamos construir una especie de piel artificial para robótica, sensible a la presión, la flexión, la fuerza… Hay muchas otras ideas como la creación de electrodos de baterías.

¿Qué ha sido lo más complejo en su desarrollo?

La tinta para imprimir en 3D tiene que fluir por una boquilla y después tiene que solidificarse. Para ello tiene que tener unas propiedades viscolásticas muy concretas. Con la impresión con plástico lo que suele hacerse es calentar la boquilla y de ese modo el plástico se funde. Después cuando se enfría se endurece. En este caso no podíamos hacer esto porque el grafeno no tiene esas propiedades. Lograr precisamente eso ha sido lo más complejo. Lo hemos hecho pegando a la partícula de grafeno una molécula de un polímero que, dependiendo de la acidez del medio, puede interactuar entre sí para lograr esa diferencia.

¿En qué fase se encuentra? 

Aún estamos en una fase de investigación básica. Hemos logrado el objetivo que teníamos y ahora estamos en conversaciones con diferentes empresas que nos han pedido desarrollar diversos dispositivos o licenciar la tecnología. La idea funciona, aunque como todo siempre hay que optimizarlo para la aplicación masiva.

¿Cómo surgió el proyecto?

Gran parte del proyecto está financiado por el EPSRC, algo así como el Ministerio de Ciencia e Ingeniería de Reino Unido. Mi experiencia no era con grafeno, sino con cerámica. Había gente aquí que había trabajado mucho con el grafeno y decidimos poner nuestras experiencias en común

En este proyecto hay varios españoles ¿Cómo ve la situación de la ciencia en España tras varios años de recortes?

En el Imperial College hay muchos españoles. En este proyecto estamos Esther, Victoria -que tiene una beca Marie Curie-, y yo. El proyecto en sí envuelve a muchos investigadores del Imperial: en ingeniería química, en química, en materiales, ingeniería mecánica… es un proyecto grande.

Yo llevo 20 años fuera de España así que no conozco la situación en España de primera mano… Lo que cada vez se ve es más españoles que han tenido que salir fuera. No sé si por placer o necesidad, últimamente por obligación probablemente. Ese es un hecho que no se puede negar. Antes venían un par de años y volvían a España. Ahora cada vez veo más gente que llega convencida de buscar su vida fuera, en empresas de Inglaterra o Alemania.

¿Cree que esta investigación podría haberse desarrollado en España?

Una innovación puede darse en cualquier parte. Lo único que se necesita es financiación. En España hay gente preparada para desarrollar esta innovación y más.


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