Ahí está, de pie sobre su pedestal: David de Miguel Ángel. Una estatua de fama mundial que casi todos los niños pueden reconocer. Pero este David tiene solo 1 milímetro de alto, pedestal incluido, y no está hecho de mármol como el 5,17 metrosoriginal, pero de cobre puro.
Fue creado usando la impresión 3D por Giorgio Ercolano de Exaddon, una rama del Cytosurge spin-off ETH, junto con el equipo dirigido por el Profesor ETH Tomaso Zambelli del Laboratorio de Biosensores y Bioelectrónica. Zambelli y su equipo desarrollaron la técnica 3D aHace unos años, los científicos pueden usarlo para crear estructuras metálicas a escala nanométrica y micrométrica
El componente central del proceso es una micropipeta acoplada a un voladizo; esto permite controlar la fuerza con la que la punta de la pipeta toca el sustrato. Con este ensamblaje, los investigadores pueden depositar electroquímicamente metales disueltos en un conductor eléctricosustrato con un alto grado de precisión. Gracias a la medición de la fuerza óptica que automatiza el proceso, pueden construir estructuras metálicas minúsculas capa por capa. Exaddon adoptó este método de impresión micrometal y lo mejoró, particularmente en lo que respecta a su velocidad.
Hacer geometrías complicadas para imprimir
Ercolano ahora ha impreso este micro-David para resaltar el potencial de la tecnología. Antes de eso, los investigadores habían creado principalmente pequeñas columnas o bobinas. "Sin embargo, el proceso nos permite imprimir estructuras o geometrías de todos los niveles de complejidad", Ercolanodice. La escultura se imprimió de una vez, sin soportes ni plantillas, y no requirió ningún disparo o temple. Ercolano y sus colegas acaban de publicar sus resultados en la revista Micromáquinas .
Los datos de la escultura de David están disponibles gratuitamente en Internet. "Incluso podría haber impreso la habitación en la que se encuentra la estatua, ¡los datos también lo incluyen!", Dice Ercolano con una sonrisa. Pero decidió ajustarel conjunto de datos para poder reproducir a David sin la sala de exposiciones.
límite de tamaño inferior establecido por resolución
Ercolano imprimió a David en dos tamaños: primero como una escultura de solo 1 milímetro de altura y luego una diez veces más pequeña. "La figura más pequeña es tan alta como el pedestal de la más grande", dice. Pero con estructuras tan pequeñas, lograr la resolución requerida se vuelve problemático. Los microobjetos metálicos impresos generalmente comienzan en 1 micrómetro μm, y para objetos más complejos y detallados, los tamaños varían de 100 μm a 1 mm. En términos de tiempo, también, el modelo de 1 mmestá un mundo lejos del que es diez veces más pequeño: el dispositivo necesitó 30 horas para crear el "gran" David, pero solo 20 minutos para la versión más pequeña.
Teóricamente, el sistema puede imprimir objetos de hasta 5 mm de tamaño, pero el cartucho de la impresora contiene solo un microlitro de "tinta", lo suficiente para fabricar el David más grande. Pero también es suficiente "tinta" para imprimir cientoso incluso miles de pequeños objetos, lo que representa la verdadera fuerza del proceso. El principio funciona
Zambelli está muy satisfecho con el resultado. "Estamos encantados de que una tecnología de nuestro laboratorio de investigación se haya convertido en una aplicación práctica", dice el profesor de ETH, y continúa: "Un grupo independiente pudo adoptar nuestra tecnología de impresión 3De incluso mejorarlo, lo que demuestra que realmente funciona "
El proceso de impresión es de interés principalmente para la industria electrónica. Con este método, los fabricantes podrían conectar chips de computadora o reparar con precisión los sistemas microelectrónicos. Aunque se pueden imprimir otros metales, como platino, oro, níquel o plata, cobretiene una gran demanda. "Nueve de cada diez consultas son sobre cobre", dice Ercolano.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por ETH Zúrich . Original escrito por Peter Rüegg. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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