Los investigadores de Fraunhofer han desarrollado un método de fabricación aditiva particularmente flexible que les permite producir implantes óseos, dentaduras postizas, herramientas quirúrgicas o microrreactores en casi cualquier diseño concebible. En la feria de tecnología médica Medtec en Stuttgart, los científicos de Dresde mostrarán su investigaciónresultados.
La pequeña planta farmacéutica al lado de la cama del paciente no es más grande que una moneda de dos euros. Con alambres y canales de unos pocos cientos de micrómetros de ancho, mezcla constantemente varios medicamentos: analgésicos, anticoagulantes y antibióticos, ylos ajusta a la condición de salud actual del paciente. Una escena futurista de la tecnología moderna de microreacción que aún no existe en los hospitales. El Instituto Fraunhofer para Tecnologías y Sistemas de Cerámica IKTS en Dresden está trabajando para cambiar eso en el futuro cercano.
Procesando diferentes materiales al mismo tiempo
Los investigadores de Dresde se están centrando en métodos de fabricación aditiva basados en suspensiones y combinaciones de ellos con otras técnicas de fabricación para crear no solo microrreactores, sino también implantes óseos, dentaduras postizas y herramientas quirúrgicas. En Medtec en Stuttgart del 12 al 14 de abril,presentarán una solución tecnológica para crear componentes médicos en casi todos los diseños concebibles utilizando métodos de fabricación aditiva. "No tenemos limitaciones en términos de tipo o color de material para los componentes objetivo. Esto nos permite procesar cerámica, vidrio, plástico,o incluso metal usando impresión termoplástica en 3D. Una ventaja más es que se pueden producir varios materiales diferentes al mismo tiempo ", dice el Dr. Tassilo Moritz de la división de negocios" Materiales y procesos "de Fraunhofer IKTS. En el laboratorio, los científicos ya han tenido éxitofabricaron componentes de cerámica de alto rendimiento y metales duros. Ahora están buscando socios para poner su tecnología en el mundo real.se.
Un área en la que el enfoque de múltiples materiales es importante es la cirugía: los endoscopios con frecuencia emplean un instrumento para cortar primero el tejido abierto, y luego cierran rápidamente los vasos sanguíneos nuevamente usando corriente eléctrica. Para evitar que la electricidad choque al paciente, elel instrumento no solo necesita acero de alta calidad, sino también componentes cerámicos aislados. "Las sustancias cerámicas a menudo son adecuadas para dispositivos y componentes médicos. Las cerámicas son resistentes y se pueden limpiar a fondo", explica Moritz.
Todo está en la receta
Los investigadores llegaron a su método de fabricación aditiva como resultado de su experiencia en materiales cerámicos y tecnologías de proceso. La clave de su tecnología radica en la preparación de suspensiones cerámicas o metálicas óptimas. Las mezclas se basan en un aglutinante termoplástico que se convierte en líquido a temperaturas de alrededor de80 ° C. Este es un punto crucial en la fabricación de aditivos: significa que las suspensiones pueden enfriarse rápidamente y una capa tras otra pueden depositarse en secuencia. En este aglutinante, dispersan partículas de polvo de metal, vidrio o cerámica ".las mezclas son muy homogéneas y establecemos con precisión el nivel óptimo de viscosidad. Solo entonces la impresora puede emitir el tamaño de gota adecuado para el contorno del componente en particular. Nuestras mezclas no pueden ser demasiado líquidas o espesas. Para lograr esto, tenemos que dominarla técnica de preparación ", dice Moritz. La temperatura generada eléctricamente en la impresora derrite la suspensión. Después de la deposición, las gotas se endurecen inmediatamente como resultado deEl proceso de enfriamiento rápido.La pieza de trabajo se construye punto por punto en una plataforma plana.Esto permite depositar diferentes materiales al mismo tiempo a través de múltiples unidades de aplicación.
"Otro desafío es ajustar el comportamiento de las diferentes suspensiones durante la posterior sinterización de los componentes, para evitar cualquier defecto", dice Moritz. "Con este fin, modificamos el polvo inicial a través de procesos especiales de molienda". En la sinterización, finamentelas sustancias cerámicas o metálicas granuladas se calientan bajo presión. Las temperaturas de las sustancias permanecen tan bajas que la estructura de la pieza de trabajo no cambia.
Nuevas opciones para la tecnología de microrreacción
Moritz espera grandes cosas de estas nuevas opciones para la tecnología de microrreacción basada en componentes cerámicos. Hasta ahora, la tecnología de producción ha impedido un avance en las plantas químicas en miniatura. Su uso se había limitado anteriormente a laboratorios de investigación en general. Eso podría cambiar: "Ahora podemos construir componentes cerámicos que se adapten a la aplicación en lugar del proceso de producción", dice el científico de materiales. "Hasta la fecha, los microreactores cerámicos se han extraído principalmente de placas. El sellado interno y externo siempre ha sido un desafío tecnológico para esto. Y ha habido el problema de hacer conexiones que encajen. Ahora podemos imprimirlas en el componente cerámico durante la fabricación en cualquier forma ". Esto beneficia no solo a los médicos, sino también a los farmacéuticos y químicos. En la mayoría de los casos, están procesando muysustancias costosas o peligrosas. "Es más económico y más seguro trabajar primero con cantidades mínimas en un microrreactor", dice Moritz.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Fraunhofer-Gesellschaft . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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