Impresión láser 3D en color

Sazonar con Nanosilver

02.09.2020 - Alemania

Rejillas de ventilación en las cabinas de los aviones, componentes de serie en los coches y últimamente incluso cepillos de rimel: La industria ha estado usando impresoras 3D basadas en láser desde hace varios años cuando se requiere precisión y buenas propiedades mecánicas. Sin embargo, estas impresoras son caras, grandes y sólo imprimen en blanco. Para uso doméstico, los dispositivos de escritorio se están haciendo disponibles, pero sólo pueden imprimir en negro - hasta ahora. Un equipo del Centro de Nanointegración (CENIDE) de la Universidad de Duisburg-Essen (UDE) ha puesto en juego el color.

Las impresoras láser para la mesa de la cocina se volverán más baratas y más pequeñas - y más coloridas: "En lugar de los láseres de_CO2 comúnmente usados en la industria, estamos confiando en láseres de diodo mucho más baratos, como los que se encuentran en reproductores de CD con menor rendimiento", explica el Dr. Bilal Gökce de Química Técnica I en la UDE. "Sin embargo, hay que ser un poco más astuto". Porque el polvo polimérico habitual, la materia prima para la impresión, es blanco. Esto significa que refleja todas las longitudes de onda de la luz visible - desafortunadamente incluyendo las de los láseres de diodos.

Fue entonces cuando el equipo tuvo la idea de matar dos pájaros de un tiro: Los científicos cubrieron los granos de polvo con nanopartículas de plata. El punto es que: En las diminutas dimensiones de una millonésima de milímetro, los materiales a menudo tienen propiedades sorprendentes. Por ejemplo, la plata aparece amarilla, mientras que el nanogoldo es de color rojo a violeta.

Concepto aplicable a otros colores

El polímero antes blanco era ahora amarillo, y en combinación con un láser de diodo, cuya radiación es particularmente bien absorbida por los objetos amarillos, la idea funcionó. El resultado fue la primera impresión en color en 3D de escritorio basada en láser, que se puede leer en el número actual de la revista Advanced Optical Materials, que incluye el artículo en su portada.

"Dado que las nanopartículas se asientan firmemente en la superficie de los granos de polvo y no sólo se mezclan, incluso una pizca de ellas da un color homogéneo", dice Gökce. Y lo que funciona con la plata también funciona con las nanopartículas de otros elementos. No hay límites para los colores en este proceso. Además, también se obtienen otras características de las nanopartículas, como el efecto antibacteriano de la plata o las propiedades magnéticas del óxido de hierro.

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Publicación original

T. Hupfeld, A. Wegner, M. Blanke, C. Doñate-Buendía, V. Sharov, S. Nieskens, M. Piechotta, M. Giese, S. Barcikowski, B. Gökce; "Plasmonic Seasoning: Giving Color to Desktop Laser 3D Printed Polymers by Highly Dispersed Nanoparticles"; Adv. Optical Mater.; 2020, 8, 2000473

https://www.quimica.es/noticias/1167778/impresion-laser-3d-en-color.html