la impresora 3D como reactor de nuevos materiales
La química Katharina Ehrmann recibe el Premio Dr. Ernst Fehrer
Las impresoras 3D ya no son nada extraño. Hoy en día, casi cualquier forma geométrica puede diseñarse en un ordenador y luego transformarse en objetos reales mediante una impresora 3D. Pero Katharina Ehrmann, del Instituto de Química Sintética Aplicada de la Universidad Técnica de Viena, va un paso más allá: puede personalizar no sólo la forma, sino también el material y sus propiedades con una precisión milimétrica. Su visión: en el futuro, la impresora 3D ya no será sólo una máquina de moldeo, sino un reactor flexible para la química de materiales. Por su trabajo ha sido galardonada con el Premio Dr. Ernst Fehrer de la Universidad Técnica de Viena.
La química Katharina Ehrmann desarrolla nuevos procesos de impresión en 3D que permiten variar las propiedades de los materiales. Por su trabajo ha recibido el Premio Ernst Fehrer de la Universidad Técnica de Viena.
Technische Universität Wien
Líquidos que se solidifican con la luz
El concepto básico de las impresoras 3D utilizadas por el equipo de Katharina Ehrmann es sencillo: se utiliza un líquido que contiene muchos bloques de construcción moleculares pequeños. Inicialmente, estos bloques no están conectados entre sí. Pero cuando se irradian con luz, esto cambia: allí donde la luz está enfocada y es especialmente brillante, se producen reacciones químicas, los bloques moleculares se unen, forman una estructura similar a una red y dan lugar a un objeto sólido.
"La cuestión crucial ahora es cómo se unen estos bloques moleculares", explica Katharina Ehrmann. "¿Forman redes densas con muchos enlaces cruzados, o más bien largas cadenas? ¿Cómo se conectan estas cadenas entre sí? Todo esto influye mucho en las propiedades del material que se crea de esta manera".
Por ejemplo, los materiales con muchos enlaces moleculares en poco espacio suelen ser especialmente duros y resistentes, pero también bastante quebradizos. En cambio, un material formado por largas cadenas plegadas como un acordeón es fácil de estirar y comprimir. Por tanto, será más elástico y maleable.
"Por supuesto, lo ideal es poder producir un objeto en la impresora 3D que tenga diferentes propiedades de material en diferentes lugares, tal y como se necesita", afirma Katharina Ehrmann. Ya ha habido intentos de conseguirlo combinando distintos bloques moleculares.
Pero el método de Ehrmann es diferente: ella puede controlar específicamente la forma en que los bloques se combinan para formar grandes moléculas, por ejemplo mediante el brillo o la longitud de onda de la luz utilizada, o mediante la temperatura. De este modo, se crean materiales completamente distintos a partir de los mismos componentes mediante reacciones químicas diferentes.
"Incluso pequeñas diferencias en las condiciones ambientales pueden conducir a la formación de estructuras completamente diferentes a nivel molecular", explica Katharina Ehrmann. "Todavía hay un enorme potencial sin explotar en este campo". En el futuro, no sólo será posible crear cualquier forma mediante impresión 3D, sino también elegir entre diferentes propiedades de materiales punto por punto. La impresora 3D se convertirá en un laboratorio de materiales.
Katharina Ehrmann
Katharina Ehrmann estudió Química en la Universidad de Innsbruck y en la Universidad de Edimburgo (Reino Unido). Su tesis la llevó a la Universidad Tecnológica de Viena, donde trabajó en el equipo del profesor Robert Liska, investigando la producción de materiales biocompatibles en estrecha colaboración con la Universidad Médica de Viena. A continuación, se trasladó a la Universidad Tecnológica de Queensland, en Australia, como posdoctoranda. Por último, a finales de 2022, regresó a la TU Wien para crear su propio grupo de investigación sobre fabricación aditiva.
El miércoles 4 de diciembre de 2024, Katharina Ehrmann recibió el Premio Dr. Ernst Fehrer del Rectorado de la TU Wien. Este premio fue donado por la Dra. Rosemarie Fehrer, viuda del inventor e industrial Dr. Ernst Fehrer. El premio se concede anualmente por logros especiales de investigación técnica con aplicabilidad práctica.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Alemán se puede encontrar aquí.
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