Filamentos 4D 

Filamentos 4D

La denominación 4D hace alusión a una cuarta dimensión alcanzada en el post-procesado de las piezas impresas en 3D con estos materiales. Inspirada en el principio de autoensamblaje, la impresión 4D es el proceso a través del cual un objeto impreso en 3D se transforma en una estructura diferente por la influencia de la entrada de energía externa como la temperatura, la luz u otros estímulos ambientales.
Los filamentos 4D disponibles son de tres tipos:

• SMP o polímeros con memoria de forma
• LCE o elastómeros de cristal líquido: al contener cristales líquidos sensibles al calor, su forma será modificada bajo el efecto de la temperatura
• Hidrogeles: debido a su biocompatibilidad, estas cadenas de polímeros formadas principalmente por agua, se centran en aplicaciones médicas

SMP

Polímeros con memoria de forma, o shape memory, que se mantienen rígidos a temperatura ambiente y ofrecen propiedades especiales cuando alcanzan el punto de transición vítrea. Un ejemplo sería el TPU SMP de Convena: un filamento 4D con una composición basada en TPU (poliuretano termoplástico) que permite un post-procesado con el que modificar la forma de las piezas impresas en 3D. Gracias a su composición especial y a la tecnología SM, las piezas impresas con este filamento pueden ser modificadas manualmente, permitiendo adquirir otra forma y mantenerla en el tiempo.

Aplicaciones

Tuberías que se arreglan automáticamente al agrietarse, prótesis que se adaptan al crecimiento o ropa que cambia dependiendo del entorno son algunos de los ejemplos que podremos obtener a través del 4D. En el sector transportes, empresas como BMW (en colaboración con el MIT) han presentado un material que cambia bajo el efecto de pulsos de aire; esto podría derivar en ruedas capaces de solucionar problemas como pinchazos. La industria aeronáutica no se queda atrás, con componentes que reaccionan frente a la presión atmosférica o telas para trajes espaciales capaces de reflejar el calor por fuera y mantenerlo dentro. Es quizá en el ámbito de la medicina regenerativa y la fabricación de estructuras celulares donde las aplicaciones resultan más fascinantes. En este caso, la impresión 4D ofrece la posibilidad de crear elementos a medida, inteligentes y en evolución; como por ejemplo, células que se adapten al cuerpo humano o dispositivos que liberen de forma inteligente medicación, en caso de que el paciente la necesite.