Nanoscribe, una spin-off del Instituto de Tecnología de Karlsruhe en Alemania, ha desarrollado una microimpresora 3D de sobremesa capaz de crear complicadas microestructuras cien veces más rápido de lo que ha sido posible hasta ahora. "Algo que se tardaba una hora en hacer, ahora se tarda menos de un minuto", afirma Michael Thiel, director científico de Nanoscribe.
Mientras que la impresión 3D de juguetes, fundas para iPhone y bisutería sigue acaparando titulares, el mayor impacto de la impresión 3D podría darse a una escala mucho más pequeña. La impresión a escala micrométrica ofrece posibilidades para la fabricación de aparatos médicos y electrónicos.
Thiel afirma que la técnica de microimpresión de su empresa debería poder acelerarse aún más en el futuro. Nanoscribe planea empezar a vender su máquina en el segundo semestre de este año.
Fabricando formas: Dos imágenes de microscopio de barrido electrónico muestran un andamiaje para células impreso (arriba) y una serie de microagujas.
Imprimir microestructuras con detalles de unos cientos de nanómetros podría ser útil para fabricar cánulas cardiovasculares, microagujas para inyecciones indoloras, adhesivos gecko , partes para chips de microfluidos y andamiaje para el cultivo de células y tejidos. Otra aplicación importante podría darse en la industria de la electrónica, donde crear patrones de detalles nanométricos sobre los chips en la actualidad implica el uso de técnicas lentas y caras. La impresión en 3D podría producir de forma rápida y barata plantillas de polímero que se pueden usar para hacer estructuras metálicas.
De momento, la microimpresión 3D solo se usa en los laboratorios de investigación porque es bastante lenta. De hecho, muchos laboratorios de investigación en todo el mundo usan la primera generación de impresoras de Nanoscribe. La nueva máquina, más rápida, también tendrá un uso comercial. Thiel afirma que numerosas empresas médicas, de ciencias de la salud y de nanotecnología se han interesado por ella. "Estoy convencido que gracias a la producción más rápida de esta herramienta, podría tener una aplicación industrial muy pronto", afirma.
La tecnología que hay detrás de la mayoría de las microimpresoras 3D se llama polimerización de dos fotones y consiste en centrar diminutos pulsos ultracortos de un láser de infrarrojos cercanos sobre un material sensible a la luz. El material se polimeriza y solidifica en los puntos tocados por los pulsos. Según el rayo láser se va moviendo en las tres dimensiones, crea un objeto en 3D.
Las impresoras actuales, incluyendo el sistema vigente de Nanoscribe, mantienen el rayo láser fijo y mueven el material sensible a la luz a lo largo de tres ejes usando pasos mecánicos, lo que ralentiza la impresión. Para acelerar el proceso, la nueva herramienta de Nanoscribe usa un diminuto espejo móvil que refleja el rayo láser a distintos ángulos. Thiel afirma que generar múltiples rayos con toda una serie de microlentes podría acelerar el proceso aún más.
Los detalles más pequeños que se pueden crear usando la impresora de Nanoscribe miden unos 30 nanómetros, según Julia Greer, profesora de ciencia de los materiales en el Instituto de Tecnología de Califo ia.
"Lograr esto es un reto importante y la herramienta de Nanoscribe lo hace a la perfección", afirma Greer. "No creo que haya otra empresa capaz de esta precisión". El equipo de investigación de Greer usa la impresora de primera generación de Nanoscribe para crear y estudiar materiales que se podrían usar como catalizadores y para fabricar estructuras ligeras y resistentes, pero reconoce que la lentitud es un inconveniente.