"Investigadores
de la Universidad de Colorado, en Denver, han desarrollado un método
para crear elastómeros de cristal líquido impresos en 3D con estructuras
complejas. El objetivo de esta investigación es construir estructuras
que coincidan con las propiedades físicas de los tejidos biológicos
complejos, como el cartílago.
Con los años, los investigadores de todo
el mundo han estado explorando el potencial de las tecnologías de impresión 3D
para tratamientos y terapias de pacientes. Uno de los principales
beneficios de la fabricación aditiva es el nivel de complejidad que se
puede lograr para una estructura dada. En este caso, los investigadores
esperan que la técnica ayude a crear implantes específicos del paciente para reemplazar los tejidos que se han perdido debido a una lesión o enfermedad.
Dado que los tejidos tienen propiedades únicas,
como flexibilidad y resistencia, son difíciles de emular cuando se usan
sustancias sintéticas. Los tejidos biológicos como el cartílago son
extremadamente resistentes, pero aún así son lo suficientemente suaves y
flexibles como para permitir el movimiento y la amortiguación.
Por
ejemplo, los componentes de la columna son lo suficientemente fuertes y
flexibles como para proteger el delicado tejido neural. Chris Yakacki,
investigador involucrado en el estudio comentó: “La columna
vertebral está llena de desafíos y es un problema difícil de resolver.
La gente ha intentado hacer discos sintéticos de tejido espinal y no han
hecho un buen trabajo”.
Elastómeros de cristal líquido impresos en 3D
En el estudio publicado en Advanced Materials, el
equipo de investigadores explica que utilizaron elastómeros de cristal
líquido para crear estructuras complejas que imitan el tejido biológico.
Más precisamente, utilizaron la impresión 3D por DLP. Esta tecnología
es similar a SLA
en el sentido de que también se basa en la fotopolimerización para
crear un objeto capa por capa utilizando luz ultravioleta.
La tecnología
permite un alto grado de precisión, que es clave para las estructuras
que ingresarán al cuerpo como esta. Durante la impresión, los
investigadores utilizaron una resina de elastómero de cristal líquido
(LCE) de cadena principal fotocurable (por lo tanto, imprimible con
DLP). Explican que esta resina mostró “una dependencia de la
velocidad 12 veces mayor y una disipación de energía de deformación
hasta 27 veces mayor en comparación con las impresas a partir de una
resina de elastómero fotocurable comercialmente disponible”, después de realizar algunas pruebas mecánicas.
Por lo tanto, el material parece tener importantes
cualidades de absorción de impactos, lo que lo hace muy adecuado para
articulaciones dinámicas o estructuras protectoras en el cuerpo. Chris
Yakacki agregó: “Todos hemos oído hablar de los cristales líquidos
porque los tenemos en la pantalla del teléfono. Y es probable que haya
oído hablar de los polímeros de cristal líquido porque eso es
exactamente lo que es Kevlar. Nuestro desafío fue convertirlos en
polímeros blandos, como elastómeros, para usarlos como amortiguadores”.
Un mayor grado de complejidad también significa que la estructura puede
personalizarse y adaptarse completamente al cuerpo del paciente, una
diferencia clave entre los métodos convencionales que no ofrecen este
nivel de personalización. Por lo tanto, el producto final que imita la
estructura natural del cartílago también podrá coincidir perfectamente
con la anatomía de una persona. Puedes encontrar más información sobre
el estudio AQUÍ." (Imprimalia, 23/06/20)
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