Mecânica

Impressão 3D mostra sua nova face: Objetos autoatuantes

Redação do Site Inovação Tecnológica -  06/09/2017

A técnica usada é a impressão é 3D, embora o primeiro o objeto seja plano - depois ele transforma-se sozinho no objeto final desejado.[Imagem: Ruslan Guseinov et al. - 10.1145/3072959.3073709]

Objetos autoatuantes

Embora só há pouco tempo tenham alcançado uma maior eficiência e menor custo, as impressoras 3-D surgiram na década de 1980.

Ainda assim, os engenheiros são unânimes em afirmar que ainda estamos longe de maximizar o potencial da fabricação aditiva.

Um dos maiores esforços em busca dessa otimização está nos chamados objetos "autoatuantes" que, curiosamente, são materiais planos, mas que se transformam no objeto 3-D desejado depois de impressos.

Agora, uma equipe do Instituto de Ciência e Tecnologia da Áustria tornou possível fabricar objetos autoatuantes lisos, sem cantos, com curvaturas suaves e de formato livre.

Eles afirmam já ter havido várias demonstrações desse tipo, mas as possibilidades vinham sendo limitadas a objetos com bordas afiadas e sem curvatura, e os métodos de transformação final baseavam-se principalmente em dobras ou processos que não podem ser controlados de forma muito precisa - por exemplo, reações químicas ou inflação.

É o caso dos materiais programáveis feitos com técnicas de origami, embora alguns esforços já viessem apontando para metais metamórficose diversos tipos de materiais multifuncionais.

Exemplos de objetos autoatuantes criados com o novo processo. [Imagem: Ruslan Guseinov et al. - 10.1145/3072959.3073709]

Fabricação plana vira fabricação 3D

Ruslan Guseinov e seus colegas desenvolveram agora um novo material e um novo método de autotransformação para criar objetos 3D a partir de peças planas - eles chamam o conjunto de "CurveUps".

O programa parte de um modelo 3D fornecido pelo usuário e cria automaticamente um modelo 2D achatado que, após a impressão, transforma-se na versão 3D original.

O objeto é composto de minúsculos "tijolos" intercalados entre camadas de látex pré-esticadas. Durante o processo de transformação, a tensão no látex puxa os tijolos, juntando-os para estruturar uma forma contínua. Durante o processo de cálculo, o programa define a orientação, a localização e a forma de cada tijolo e dos "pinos" de látex de conexão.

"Nossa pesquisa é um passo rumo ao desenvolvimento de novas tecnologias de fabricação. Tem havido muitos avanços na fabricação plana, por exemplo na eletrônica, anteriormente limitada a formas 2D," comentou Guseinov. "Com o CurveUps, tornamos possível a produção de objetos 3D com capacidades plenas usando essas mesmas tecnologias, empurrando os limites da fabricação digital muito além do estado atual."

Bibliografia:

CurveUps: shaping objects from flat plates with tension-actuated curvature
Ruslan Guseinov, Eder Miguel, Bernd Bickel
ACM Transactions on Graphics
Vol.: 36 Issue 4, Article No. 64
DOI: 10.1145/3072959.3073709