Investigadores del MIT han creado una impresora 3D que fabrica un motor eléctrico funcional en una sola pieza, reduciendo costes a 0,50 dólares por unidad en materiales.

El MIT ha creado una nueva plataforma de extrusión multimaterial, capaz de imprimir un motor eléctrico completamente funcional en un único proceso automatizado, requiriendo únicamente un pequeño paso posterior para su puesta en marcha.

Esta tecnología ha sido desarrollada en los Microsystems Technology Laboratories del MIT y se ha demostrado mediante la fabricación de un motor lineal eléctrico, un tipo de dispositivo que genera movimiento en línea recta en lugar de girar un eje.

Este tipo de motores se utiliza habitualmente en sistemas de robótica de recogida y colocación, equipos de posicionamiento óptico y cintas transportadoras, donde la precisión del desplazamiento es más importante que la velocidad de rotación.

Lo que diferencia esta tecnología de otras impresoras multimaterial es su capacidad real para integrar distintos materiales funcionales en una sola construcción. La impresora incorpora cuatro herramientas de extrusión capaces de trabajar con diferentes materias primas y depositar hasta cinco materiales distintos en el mismo proceso.

Entre ellos se encuentran un material estructural y dieléctrico para el cuerpo y el aislamiento, un material conductor para las rutas de corriente, un material magnético blando para moldear los campos magnéticos, un material magnético duro con comportamiento de imán permanente y un material flexible para las zonas donde se requiere elasticidad.

La integración de estos componentes supone un reto técnico considerable, ya que los materiales conductores suelen emplearse en forma de tinta que requiere dispensado por presión, mientras que los sistemas de filamento tradicionales trabajan mediante calor.

Además, el aislamiento puede degradarse si se expone a temperaturas elevadas o radiación ultravioleta durante el curado. Incluso pequeños errores de alineación entre cambios de herramienta pueden arruinar el dispositivo.

Para evitarlo, el sistema del MIT utiliza sensores y un marco de control que garantiza una alineación precisa de cada boquilla capa tras capa. Una vez finalizada la impresión, el único paso adicional necesario es magnetizar el material magnético duro, tras lo cual el motor queda operativo.

Según los investigadores, el dispositivo impreso mostró un rendimiento comparable, e incluso superior, al de motores lineales fabricados mediante procesos más complejos. Además, estiman que el coste de los materiales ronda los 0,50 dólares por unidad, lo que abre la puerta a fabricar o reemplazar componentes electromecánicos personalizados directamente in situ, reduciendo la dependencia de la cadena de suministro.

El siguiente objetivo del equipo es integrar la magnetización en el propio proceso de impresión y avanzar hacia motores rotatorios completamente impresos en 3D.