Unos investigadores del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) han desarrollado un nuevo método de impresión tridimensional (3D) de geles y otros materiales blandos. Publicado en un nuevo artículo, tiene el potencial de crear estructuras complejas con precisión a escala nanométrica. Debido a que muchos geles son compatibles con las células vivas, el nuevo método podría impulsar la producción de pequeños dispositivos médicos blandos, como sistemas de administración de fármacos o electrodos flexibles que puedan ser insertados en el cuerpo humano.

 

Una impresora 3D estándar crea estructuras sólidas creando láminas de material – típicamente plástico o goma – y construyéndolas capa por capa, como una lasaña, hasta que se crea el objeto completo.

 

Usar una impresora 3D para fabricar un objeto hecho de gel es «un proceso de cocción un poco más delicado», dijo el investigador del NIST Andrei Kolmakov. En el método estándar, la cámara de la impresora 3D se llena con una sopa de polímeros de cadena larga – largos grupos de moléculas unidas entre sí – disueltos en agua. Luego se añaden «especias», moléculas especiales que son sensibles a la luz. Cuando la luz de la impresora 3D activa esas moléculas especiales, cosen las cadenas de polímeros de manera que forman una estructura esponjosa como una red. Este andamiaje, todavía rodeado de agua líquida, es el gel.

 

Habitualmente, las modernas impresoras de gel en 3D han utilizado luz ultravioleta o láser visible para iniciar la formación del andamiaje de gel. Sin embargo, Kolmakov y sus colegas han centrado su atención en una técnica de impresión 3D diferente para fabricar geles, utilizando haces de electrones o rayos X. Debido a que estos tipos de radiación tienen una mayor energía, o una longitud de onda más corta, que la luz ultravioleta y la luz visible, estos haces pueden estar más estrechamente enfocados y por lo tanto producen geles con detalles estructurales más finos. Tal detalle es exactamente lo que se necesita para la ingeniería de tejidos y muchas otras aplicaciones médicas y biológicas. Los electrones y los rayos X ofrecen una segunda ventaja: no requieren un conjunto especial de moléculas para iniciar la formación de geles.