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Novo método de impressão 3D pode ampliar precisão de processos de fabricação

por Larissa Fereguetti | 18/09/2020
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O método pode eliminar o processo de montagem, permitindo produzir dispositivos de alta precisão e baixo custo.

A impressão 3D não é uma tecnologia nova, mas ela é cada dia mais aprimorada para aplicações que visam facilitar nossa vida. Nesse sentido, alguns pesquisadores criaram um método de impressão 3D automatizado que pode usar microestruturas multicoloridas em 3D usando diferentes materiais. Ele pode ser usado para fazer vários componentes óticos, como sensores e estruturas para aplicação em robótica e em engenharia biomédica.

Shoji Maruo, líder da equipe de pesquisa da Yokohama National University, no Japão, afirmou que a combinação de vários tipos de materiais pode ser usada para criar dispositivos que não podem ser realizados com um único material. Com esse método, o processo de montagem é eliminado, permitindo produzir dispositivos de alta precisão e baixo custo.

O trabalho foi publicado na revista Optical Materials Express, da The Optical Society (clique aqui para acessar o artigo). Nele, os pesquisadores descreveram o novo método de impressão 3D e demonstram construindo várias estruturas multicoloridas. A técnica que eles usaram é baseada na estereolitografia, usada para fazer microdispositivos por meio de um feixe de lasers.

microestruturas multicoloridas impressas em 3D
Ajustando o número de camadas de resinas multicoloridas, os pesquisadores puderam ajustar a absorção de luz para cada parte de uma estrutura. Isso permitiu que eles criassem o preto em microestruturas como essa forma de cruz, combinando camadas de vermelho, azul, verde e amarelo. Imagem: Shoji Maruo, Yokohama National University

Os cientistas otimizaram a esterolitografia de modo que seja mais fácil trocar os fluidos sem gerar resíduos. Para evitar bolhas de ar, a estrutura impressa em 3D é movida dentro da resina cada vez que ela é substituída. Também foram integrados processos em duas etapas para evitar completamente a contaminação cruzada.

Para isso, foi preciso criar uma paleta para conter todas as resinas. Além disso, foi preciso dois tanques de limpeza e um bocal de sopro. Todos os processos são realizados sequencialmente usando um software desenvolvido pelos próprios pesquisadores. Isso permite que as microestruturas 3D sejam criadas automaticamente.

estrutura criada para imprimir microestruturas coloridas em 3D
Os pesquisadores criaram uma paleta para conter várias resinas. Eles também usaram dois tanques de limpeza e um bocal de sopro em um estágio motorizado. Isso permitiu que todos os processos fossem realizados sequencialmente para a produção automatizada de microestruturas 3D multicoloridas. Imagem: Shoji Maruo, Yokohama National University

O método pode ser aplicado não só para as resinas coloridas, mas para uma grande variedade de materiais. Um exemplo é no uso de materiais cerâmicos biocompatíveis que podem ser usados para auxiliar a regeneração de ossos e dentes.

Agora, a equipe busca uma forma de reduzir o tempo necessário para processos como substituir a resina e remover as bolhas, visando ter uma fabricação mais rápida. Eles também planejam usar a tecnologia para construir um sistema no qual a resolução varie de um micrômetro para dezenas de micrômetros por meio da modificação da lente de foco e das condições do laser.

Referências: The Optical Society

Leia também: Descubra 5 mitos sobre impressão 3D

Qual outra aplicação você acha que seria viável com a técnica desenvolvida? Deixe nos comentários!

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Larissa Fereguetti

Doutoranda, mestre e engenheira. Fascinada por tecnologia, curiosidades sem sentido e cultura (in)útil. Viciada em livros, filmes, séries e chocolate. Acredita que o conhecimento é precioso e que o bom humor é uma ferramenta indispensável para a sobrevivência.

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