Los investigadores encontraron una manera de hacer "madera impresa en 3D": los resultados son impresionantes

Cuando se trate de los materiales que se utilizarán para construir ciudades futuras, uno pensaría que podríamos hacerlo mucho mejor que la madera. Después de todo, la sociedad se graduó a construcciones de piedra más fuertes hace aproximadamente tres o cuatro milenios. Pero por razones que van desde la estética hasta la sostenibilidad, la madera podría estar a punto de volver.

Por un lado, aunque no contribuye tan directamente a problemas como la deforestación, hacer que el concreto sea un proceso complicado y con muchas emisiones: mezclar 1,000 libras de material, también genera alrededor de 1,000 libras en las emisiones correspondientes, según un informe de la industria. También es feo.

Afortunadamente, un grupo de ingenieros que trabajan en la Universidad de Columbia han desarrollado una solución potencial para ambos problemas: la "madera digital", que se puede crear con una impresora 3D. Sus resultados son asombrosos por derecho propio, pero, a medida que presentan la edición más reciente de Impresión 3D y Fabricación Aditiva, su nuevo método puede ser lo que en última instancia es el hallazgo más interesante en su investigación.

¿Por qué hacer “madera digital” impresa en 3D?

En su nuevo artículo, los autores describen un tipo de libro de jugadas que dicen que puede esencialmente "photoshop" nuevos materiales para darles ciertas propiedades visuales. El avance aquí es que demostraron que esto es posible incluso con materiales "anisotrópicos" como la madera, que son especialmente complicados de replicar porque contienen diferentes propiedades físicas dependiendo de la dirección desde la cual se acercan (la madera, por ejemplo, es más fuerte contra el grano).).

"Si bien este trabajo se centró en la reproducibilidad digital de la madera, el mismo enfoque se puede aplicar a muchos otros materiales anisotrópicos", escriben los investigadores. "Además, este estudio ha demostrado la capacidad de" photoshop "estructuras 3D para cambiar de color junto con el potencial para aplicar estructuras internas a formas arbitrariamente complejas".

Crear madera digital que realmente se parece a la madera no fue una tarea fácil, y requirió una larga lista de técnicas. Primero, para obtener una copia precisa de las propiedades visuales de la madera, los investigadores utilizaron un proceso llamado imágenes destructivas donde la madera se dividía en pequeñas muestras y se fotografiaba. Luego alimentaron estas imágenes a una impresora 3D, que las convirtió en tinta 3D lista para imprimir usando un algoritmo de tramado (el tramado es una técnica de imagen donde dos píxeles de diferentes colores se colocan uno junto al otro para crear la apariencia de un tercer color).)

Los bloques de madera digitales se imprimieron luego utilizando una impresora Stratasys J750, que utiliza un rodillo de metal para suavizar las imperfecciones creadas por la impresión 3D utilizando diferentes materiales.

Es una técnica interesante por varias razones, aparte de la estética. Una de las razones principales por las que la impresión 3D no ha logrado llevar a cabo la "nueva revolución industrial" predicha por sus primeros adoptadores es que una impresora 3D es tan útil como los materiales que se colocan en ella; y el termoplástico barato y endeble más utilizado en la impresión 3D comercial no es lo suficientemente robusto para muchos usos industriales. Los desarrollos como las impresoras 3D que pueden manejar metal, o las técnicas que pueden refinar la tinta de impresión 3D existente, pueden cambiar eso.