p A sinterização seletiva de pó para impressão 3-D tornou-se recentemente uma solução cada vez mais acessível para a fabricação de elementos feitos sob encomenda de quase qualquer formato ou geometria. Esta técnica envolve o aquecimento de uma cama de pó (como poliamida, PA12) logo abaixo do seu ponto de fusão, usando uma fonte de luz IR para derreter seletivamente uma seção transversal do pó, em seguida, adicionar mais pó e repetir para formar um objeto 3-D. Para reduzir custos e aumentar a velocidade de impressão, um sensibilizador fototérmico é freqüentemente adicionado aos pós. Normalmente baseado em carbono, com uma forte absorção de banda larga, adicionar esses sensibilizadores aos pós de polímero aumenta a conversão da luz incidente em calor, o que significa maiores velocidades de impressão. Contudo, Sensibilizadores à base de carbono só podem produzir objetos pretos ou cinza. Para criar estampas brancas ou coloridas, equivalentes visivelmente transparentes são necessários. p Um estudo conduzido há alguns anos por uma equipe de pesquisadores do ICFO, de autoria de Alexander Powell e liderada por professores do ICREA no ICFO Gerasimos Konstantatos, e Romain Quidant, relataram uma solução para superar as restrições de cor neste método usando nanopartículas plasmônicas. Os pesquisadores projetaram nanopartículas de ouro revestidas com sílica como um sensibilizador fototérmico para permitir uma rápida sinterização de pós de polímeros em objetos 3-D, fazendo com que essas nanopartículas sejam fortemente absorvidas no infravermelho próximo, enquanto interage minimamente com a luz visível. Na ressonância, esses compósitos mostraram uma conversão de luz em calor bastante melhorada em comparação com compósitos equivalentes e podem ser sinterizados usando fontes de luz de baixa potência. Embora essas partículas tenham se mostrado muito eficientes para a fabricação rápida de objetos 3D coloridos, eles provaram ter certas limitações ao tentar imprimir objetos 3-D na cor branca pura ou multicolorida com alta fidelidade de cores em uma grande faixa de matiz que afetam a qualidade da coloração das impressões em altas concentrações.

p Assim, em um estudo recente publicado em Nano Letras , os pesquisadores do ICFO Alexander Powell, Alexandros Stavrinadis, e Sotirios Christodoulou, liderado por professores do ICREA no ICFO Gerasimos Konstantatos, e Romain Quidant, já relataram o uso de um novo sensibilizador que comprovou ser uma solução fácil para esses problemas.

p Em seu estudo, a equipe de pesquisadores relatou o uso de nanopartículas feitas de óxido de tungstênio (WO3) como sensibilizadores fototérmicos para polímeros em pó. Essas nanopartículas compreendem elementos de baixo custo, o que os torna fáceis e baratos de fabricar. Eles são incolores em altas concentrações e têm uma forte absorção na região do infravermelho próximo, provando sua capacidade de transformar luz em calor em um ritmo rápido, e, assim, habilitando-os como agentes de fusão rápida. Além disso, eles podem ser ativados ou desativados com eficiência com eletricidade ou radiação ultravioleta. Ainda mais, eles são estáveis ​​em temperaturas muito altas e demonstram uma taxa de mudança de aquecimento para cor superior quando comparados a outros sensibilizadores disponíveis. Finalmente, quando misturado com outras tintas coloridas, essas nanopartículas foram capazes de reproduzir os mesmos tons de cor dos pós originais, mantendo a pureza da cor das amostras originais.

p Os resultados do estudo abrem um novo caminho para o uso de nanopartículas plasmônicas que podem ser usadas para produzir objetos 3D multicoloridos de alta qualidade para processos de fabricação avançados.