Los camaleones inspiran una nueva tecnología de impresión 3D multicolor
Investigadores desarrollan una técnica sostenible para imprimir en 3D múltiples colores dinámicos a partir de una sola tinta
Inspirándose en la capacidad de cambio de color de los camaleones, los investigadores han desarrollado una técnica sostenible para imprimir en 3D múltiples colores dinámicos a partir de una sola tinta.
"Diseñando nuevas químicas y procesos de impresión, podemos modular el color estructural sobre la marcha para producir gradientes de color imposibles hasta ahora", explica Ying Diao, profesor asociado de Química e Ingeniería Química y Biomolecular de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign e investigador del Instituto Beckman de Ciencia y Tecnología Avanzadas. El estudio se publica en la revista PNAS.
"Este trabajo es un magnífico ejemplo del poder de la colaboración", afirma Damien Guironnet, coautor y profesor asociado de Ingeniería Química y Biomolecular.
En este estudio, Diao y sus colegas presentan un método de impresión 3D con tinta directa asistida por UV capaz de alterar el color estructural durante el proceso de impresión mediante el ajuste de la luz para controlar el ensamblaje evaporativo de polímeros reticulantes especialmente diseñados.
"A diferencia de los colores tradicionales, que proceden de pigmentos o tintes químicos que absorben la luz, los colores estructurales abundantes en muchos sistemas biológicos proceden de superficies nanotexturadas que interfieren con la luz visible. Esto los hace más vibrantes y potencialmente más sostenibles", explica Sanghyun Jeon, autor principal y estudiante de posgrado en el laboratorio Diao.
Los investigadores pueden producir colores estructurales en el espectro de longitudes de onda visibles, desde el azul oscuro al naranja. Mientras que un artista podría utilizar muchas pinturas diferentes para lograr este gradiente de color, el equipo de investigación utiliza una sola tinta y modifica la forma de imprimirla para crear el gradiente de color.
"Este trabajo demuestra que hemos aprendido unos de otros compartiendo éxitos y retos", afirma Simon Rogers, coautor y profesor asociado de Ingeniería Química y Biomolecular.
"Sólo trabajando juntos podíamos diseñar este sistema a nivel molecular para obtener propiedades tan fascinantes", dijo el coautor Charles Sing, profesor asociado de ingeniería química y biomolecular y de ciencia e ingeniería de materiales.
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Publicación original
Sanghyun Jeon, Yash Laxman Kamble, Haisu Kang, Jiachun Shi, Matthew A. Wade, Bijal B. Patel, Tianyuan Pan, Simon A. Rogers, Charles E. Sing, Damien Guironnet, Ying Diao; "Direct-ink-write cross-linkable bottlebrush block copolymers for on-the-fly control of structural color"; Proceedings of the National Academy of Sciences, Volume 121, 2024-2-20
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