Formas fantásticas podem ser feitas usando impressão 3-D, mas para muitas aplicações, o material usado precisa ser muito mais resistente do que o que está disponível atualmente. Isso é algo em que os químicos de Eindhoven estão trabalhando:"O material usado pela atual geração de impressoras 3-D é semelhante ao espaguete. Estamos fazendo espaguete que gruda como velcro."

"A pesquisa que estamos fazendo é um tanto genérica, enquanto em Maastricht é mais baseado em aplicativos. Isso fica evidente em suas apresentações, que apresentam imagens de animais que foram abertos, "diz Hans Heuts. Sua voz trai uma leve sensação de horror, fazendo seu colega Rint Sijbesma rir alto. Nem uma única gota de sangue escorre de sua própria pesquisa na faculdade de química da Universidade de Tecnologia de Eindhoven, mesmo que seja finalmente aplicado na impressão 3-D de próteses e implantes. Há uma área onde eles e seus colegas de Maastricht têm algo em comum, porém:os grupos de pesquisadores estão desenvolvendo novos plásticos e géis baseados em ligações químicas dinâmicas. Esses são compostos químicos em uma substância que se separa facilmente e, ainda assim, se liga novamente.

As ligações dinâmicas garantem que as propriedades da substância podem mudar durante ou após a sua produção. "Estamos trabalhando em materiais mais resistentes para impressão 3-D, "explica Sijbesma." Os géis que estão sendo feitos em Maastricht são destinados ao uso em humanos, para a introdução de células-tronco no corpo, por exemplo. "Um terceiro projeto de pesquisa também está em andamento em Eindhoven como parte do programa de pesquisa conjunto DYNAM. O químico Albert Schenning está trabalhando na impressão 4-D. Ele está desenvolvendo materiais que reagem a sinais externos, como luz. "Você pode criar formas muito precisas expondo o material à luz, "diz Sijbesma. DYNAM é um programa de pesquisa em que as duas universidades estão trabalhando em parceria com a DSM, Centro de Materiais de Brightlands, a Organização Holandesa de Pesquisa Científica Aplicada, e Xilloc, uma jovem empresa de implantes médicos sob medida. O site da Xilloc tem imagens atraentes de partes impressas em 3D de crânios, uma das aplicações que vêm à mente com a impressão 3-D médica.

Novos materiais de impressão

É possível criar formas usando impressão 3-D que não podem ser feitas facilmente com métodos tradicionais - um exemplo é o de dois ganchos perfeitamente interligados. Também não são necessários moldes, que é útil para objetos que são implantes ou próteses exclusivas ou feitas sob medida. Os químicos Sijbesma e Heuts estão desenvolvendo novos materiais para sinterização a laser, uma técnica de impressão na qual camadas de pó são fundidas em um objeto com a ajuda do laser. "O alto nível de precisão é fantástico, e você não precisa de uma superfície de suporte como faz com outros métodos de impressão 3-D, "diz Heuts, "mas o resultado está longe de ser tão forte quanto com a moldagem por injeção, por exemplo."

Sijbesma e ele estão, portanto, trabalhando em novos plásticos que permitirão que o pó derretido se fixe com mais eficácia. "Polímeros normais são como fios de espaguete, que se prendem porque se enredam um no outro. Estamos melhorando sua força adesiva adicionando ligações dinâmicas. É quando você obtém o que chamamos de espaguete de velcro, "explica Heuts. Em altas temperaturas, as ligações de velcro separam-se e o plástico é liquefeito. Sijbesma:"Como resultado, é fácil de trabalhar em altas temperaturas. "Depois de esfriar, o material é sólido como uma rocha.

A pesquisa está indo bem. Vários novos materiais estão sendo criados no laboratório. "Você experimenta todos os tipos de coisas que acha que podem funcionar, "diz Sijbesma. Às vezes as coisas funcionam bem, outras vezes menos. "Um dos materiais que fizemos acabou sendo extremamente frágil." Colegas do Departamento de Engenharia Mecânica estão testando os melhores materiais. Heuts continua:"Eles estão analisando se os pós fluem 'perfeitamente' uns para os outros quando aquecidos." Isso não significa que o trabalho de Sijbesma e Heuts esteja concluído. "Se, por exemplo, um material altamente promissor não derrete na temperatura certa, então temos que começar a trabalhar de onde paramos. "

Extrusora

Deve-se considerar também o método de produção correto. Em breve chegará uma extrusora - um equipamento amplamente utilizado no setor de plásticos plásticos. Este é um tipo de seringa em que grãos de plástico entram em um lado, e de onde sai plástico derretido do outro. "O ponto de partida para nossa pesquisa é que usamos química simples e materiais de partida amplamente usados, "Heuts enfatiza." A base que usamos é um poliéster comercial DSM. Adicionamos outra substância para criar as ligações dinâmicas. "Usando a extrusora, ele gostaria de ver se essa mistura funciona em uma escala maior. "Com um pouco de sorte, colocaremos nossos materiais iniciais na extrusora e nosso novo plástico sairá como um líquido, "diz ele. Se isso realmente acontecer, o passo para o uso comercial seria muito simplificado. Sijbesma:"No momento, estamos usando apenas pequenas quantidades de pó, alguns gramas, mas não acredito que o aumento da escala deva ser um problema. "

Os materiais resistentes foram especialmente projetados para impressão 3-D, mas também pode ser usado em outras áreas. Plástico reparável, por exemplo. "Flui quando você aquece, e é forte quando esfria. Você poderia, portanto, reparar uma quebra aquecendo o plástico, "explica Heuts." Ainda é especulação, mas pode ser usado para consertar turbinas eólicas. "

"Ou brinquedos de plástico para crianças, "adiciona Sijbesma, "para que você não tenha que jogá-los fora sempre que um pedaço se quebrar." Por enquanto, tudo isso é apenas especulação, claro, e Sijbesma e Heuts têm assuntos mais urgentes em suas mentes. Primeiro, eles querem alcançar o que prometeram em sua proposta de pesquisa - desenvolver um material robusto para impressão 3-D. "Até que tenhamos feito isso, todo o resto é apenas ruído. "