Nova técnica permite criar estruturas complexas, leves e resistentes; servirão para sensores, implantes biomédicos e outros dispositivos.
Investigadores na Suíça desenvolveram uma inovadora técnica de impressão 3D que “cresce” metais e cerâmicas dentro de um gel, permitindo criar estruturas complexas, leves e resistentes, adequadas para sensores, implantes biomédicos e outros dispositivos avançados.
A inovação, desenvolvida na École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), utiliza uma impressora padrão de fotopolimerização em cuba — uma tecnologia acessível e de baixo custo — para produzir primeiro uma estrutura de hidrogel curada à luz.
Este modelo em branco é depois infundido com iões metálicos através de um processo que a equipa designa por “infusão-precipitação”, abrindo uma nova abordagem na fabricação aditiva, em que a escolha do material ocorre após a impressão.
Os modelos de hidrogel são mergulhados em soluções de sais metálicos a 65.° C, permitindo que os iões metálicos penetrem no gel. Estes iões são então convertidos em nanopartículas usando um agente precipitante. A repetição deste ciclo várias vezes aumenta a densidade de nanopartículas metálicas no gel. Finalmente, a estrutura é aquecida para remover o hidrogel e sinterizar as nanopartículas, resultando num objeto sólido de metal ou cerâmica que replica a forma original.
Com este método, explica a Cosmos, os investigadores conseguiram fabricar estruturas de rede gyroid complexas em ferro, prata, cobre e na cerâmica magnética hexaferrite de estrôncio (SrFe₁₂O₁₉). Os materiais resultantes foram 20 vezes mais resistentes do que os produzidos por métodos anteriores de conversão de polímeros em metal, apresentando apenas cerca de 20% de retração — uma melhoria significativa face aos típicos 60–90%.
Esta deformação mínima permite produzir peças mais planas e estáveis, como engrenagens e stents tubulares, essenciais em dispositivos biomédicos e mecânicos. “A redução da deformação obtida com o nosso processo alarga a gama de peças que podem ser fabricadas”, afirmou Daryl Yee, investigador principal.
A equipa está a trabalhar na automação destes passos com robótica para acelerar a produção — abrindo caminho para uma fabricação escalável, de baixo custo, de metais e cerâmicas de alto desempenho.
(ZAP)