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Nova técnica permite imprimir objetos enquanto "flutuam"

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Engenheiros da Universidade de Stanford, nos EUA, desenvolveram uma nova técnica que promete acelerar o processo de impressão 3D. Em vez de imprimir objetos camada por camada, eles conseguiram fabricar peças dentro de um volume suspenso de resina transparente.

É como se o objeto a ser impresso ficasse “flutuando” dentro de um bloco de gelatina, enquanto feixes de laser são acionados de vários ângulos diferentes para construir a figura desejada. Essa abordagem elimina a necessidade de ter uma base de suporte, como acontece nas impressoras 3D convencionais.

“A capacidade de fazer essa impressão volumétrica permite imprimir objetos que antes eram muito difíceis e demorados. É uma oportunidade muito empolgante para o desenvolvimento da impressão tridimensional daqui para frente”, comenta o professor de engenharia elétrica Dan Congreve, autor principal do projeto.

Imprimindo com luz

Ao imprimir os objetos, os pesquisadores focaram um laser através de uma lente, fazendo com que ele brilhasse em uma resina gelatinosa que endurece quando exposta à luz azul. Para evitar que a resina endurecesse prematuramente durante o processo, eles usaram uma luz vermelha e nanomateriais espalhados pela resina, criando um feixe azul apenas no ponto focal do laser.

Esquema de impressão 3D usando nanomateriais (Imagem: Reprodução/Stanford University)
Esquema de impressão 3D usando nanomateriais (Imagem: Reprodução/Stanford University)

Essa técnica desenvolvida pela equipe permite que certas moléculas, próximas umas das outras, criem uma cadeia de transferência de energia que transforma fótons vermelhos de baixa energia e luzes azuis de alta energia. Isso faz com que o laser ao redor do recipiente de resina produza impressões detalhadas sem precisar de uma base rígida como suporte.

“Os nanomateriais são a chave para o sucesso desse sistema. Eles são projetados para emitir o comprimento de onda de luz correto, mantendo a eficiência até que os feixes de laser sejam dispersos no ponto exato da resina. Com essa abordagem, conseguimos imprimir objetos utilizando vários ângulos diferentes”, explica Congreve.

Além das impressoras 3D

Os pesquisadores pretendem refinar a técnica de impressão 3D, criando um dispositivo único que possa imprimir vários pontos ao mesmo tempo, o que aceleraria consideravelmente o processo, além de proporcionar resoluções bem mais altas para itens em escalas menores.

Objetos podem ser impressos sem uma base fixa de suporte (Imagem: Reprodução/Stanford University)
Objetos podem ser impressos sem uma base fixa de suporte (Imagem: Reprodução/Stanford University)

Outra possibilidade, seria usar essa técnica para melhorar a eficiência dos painéis fotovoltaicos, convertendo a luz inutilizável de baixa energia em comprimentos de onda que as células solares podem coletar. Além disso, os nanomateriais podem ser utilizados para aumentar a precisão de modelos biológicos acionados por luz, possibilitando a criação de tratamentos localizados.

"Você pode penetrar no tecido com luz infravermelha e depois transformá-la em luz de alta energia para produzir uma reação química. Nossa capacidade de controlar materiais em nanoescala nos dá muitas oportunidades para resolver problemas desafiadores que, de outra forma, são difíceis de abordar", encerra o professor Dan Congreve.

Fonte: Canaltech

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