Impressão de objetos 3D turbinada!

Por Paula Borges Monteiro
Grupo de Estudos em Tópicos de Física – IFSC

A primeira máquina de escrever surgiu no século XVIII, desenvolvida pelo inglês Henry Mill e, durante muito tempo, desempenhou um papel importante em nossa sociedade. Hoje, as máquinas de datilografia, como também são chamadas, são raras e utilizadas principalmente como decoração. Talvez Henry Mill até tenha imaginado que as letras um dia seriam impressas em alta velocidade e sem a necessidade de digitá-las para que isso acontecesse. Porém, será que passou por sua cabeça que, não só as letras, mas também objetos poderiam tornar-se livres por meio de uma máquina?

Essa máquina é a impressora em três dimensões (3D) que já é realidade há mais de duas décadas. Da mesma maneira que “projetamos” um documento em um editor de textos no computador, escolhemos o papel, selecionamos o comando para a impressão e aguardamos o resultado, o protótipo de um objeto pode ser obtido a partir de um projeto em software específico, da determinação do material (nylon, fibra de carbono, alumínio) e do acionamento do equipamento. Contudo, o tempo de espera pode ser de horas e até de dias, dependendo do material e da complexidade do objeto.

Em uma impressora 3D, o processo é realizado em camadas, de modo que podemos entender seu funcionamento como várias impressões em duas dimensões, uma em cima da outra. Essa repetição é uma das responsáveis pela lentidão do processo, independente do método utilizado – sintetização a laser, deposição fundida, ou estereolitografia.

Em março de 2015, foi publicado, na revista científica Science, o trabalho Continuous Liquid Interface Production of 3D Objects, que pode ser traduzido como “Produção contínua de objetos 3D em interface líquida”. A técnica revolucionária, apresentada pelo químico americano Joseph M. DeSimone e equipe, é denominada CLIP devido às iniciais de sua descrição em inglês. Uma de suas inovações está em realizar um processo contínuo de impressão em oposição ao processo em camadas (link em inglês). O material a ser impresso é uma resina líquida que, ao interagir com luz ultravioleta (UV), torna-se sólida e vai compondo o objeto a ser construído. Imagine uma banheira com fundo transparente à luz UV. A imagem do protótipo é projetada no plano do fundo da banheira em contato com o líquido. A interação da luz com o líquido dá origem à fotopolimerização e o objeto vai surgindo de um banho de resina. A imagem altera-se de forma contínua trazendo agilidade ao processo, que vai depender do tempo de polimerização da resina. Nesse processo, peças de até dez centímetros podem ser produzidas em minutos. A grande importância do trabalho também está no monitoramento do oxigênio em contato com a resina. O oxigênio inibe o processo e o seu controle é uma peça chave na utilização da técnica.

A impressão em 3D promete avanços importantes em nossa sociedade. Além de peças de decoração, é possível produzir peças de veículos, instrumentos musicais, ferramentas e as possibilidades não param por aí. Uma grande promessa é a impressão de órgãos humanos que possam ser utilizados na medicina. Já é realidade a produção de próteses dentárias, por exemplo, e uma técnica que venha tornar mais eficiente esse processo é de grande valia para toda a humanidade.

O trabalho original pode ser visualizado, clicando aqui.

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