Presentación: Impresión tridimensional de materiales basada en ultrasonidos, con el potencial de realizarla dentro del cuerpo

Una nueva aproximación a la impresión tridimensional (3D) emplea ondas ultrasónicas para crear objetos a partir de tintas curadas mediante sonido. Este enfoque permite la impresión 3D volumétrica incluso en medios opacos o a profundidades de penetración significativas, incluyendo potencialmente el interior del cuerpo. Las tecnologías de impresión 3D están listas para revolucionar los procesos de fabricación en una amplia gama de aplicaciones. La impresión volumétrica, una técnica emergente de impresión 3D, puede construir objetos de manera más rápida y con una mejor calidad de superficie que los métodos de impresión que generan objetos capa tras capa. La mayoría de las técnicas de impresión volumétrica existentes dependen de la luz para desencadenar la fotopolimerización en tintas ópticamente transparentes. Sin embargo, la dispersión de la luz por las propias tintas, la presencia de aditivos funcionales dentro de las tintas y el bloqueo de la luz por las porciones ya curadas del elemento en construcción limitan las opciones de material y los tamaños de construcción factibles, especialmente en configuraciones que requieren una penetración profunda de la luz. En comparación con las ondas de luz, las ondas ultrasónicas pueden penetrar mucho más profundamente en los materiales y, en principio, pueden utilizarse para desencadenar la polimerización. En esta ocasión, Xiao Kuang y sus colegas presentan un nuevo enfoque para la impresión volumétrica a la que denominan impresión volumétrica acústica de penetración profunda (deep-penetrating acoustic volumetric printing, DAVP) y que utiliza ondas ultrasónicas focalizadas y "sono-tinta". La sono-tinta que los autores desarrollaron supera los desafíos clave de la impresión volumétrica acústica mediante el uso de un absorbedor acústico adaptativo térmicamente sensible para formar un gel viscoso que evita el flujo constante al tiempo que inicia una polimerización desencadenada por calor. En las pruebas, DAVP permitió a los autores imprimir rápidamente objetos a partir de distintos materiales nanocompuestos a escala milimétrica y a varios centímetros de profundidad en medios opacos. Como prueba de concepto, Kuang et al. aplicaron DAVP a la fabricación médica a alta velocidad, de alta resolución a través de tejidos y mínimamente invasiva. Mediante experimentos en tejidos ex vivo infusionados con sono-tinta, los autores demuestran la fabricación in situ de hueso artificial y de un cierre de apéndice auricular izquierdo. En un artículo de Perspective relacionado, Yuxing Yao y Mikhail Shapiro discuten el enfoque DAVP, sus limitaciones y sus usos potenciales, incluyendo procedimientos médicos mínimamente invasivos. "Es concebible que los zapatos deportivos del futuro se impriman con el mismo método acústico con el que se reparan huesos", escriben Yao y Shapiro.