Investigadores del Multimodal Simulation Lab, de la Universidad Rey Juan Carlos (URJC), en colaboración con Disney Research, desarrollan un sistema informatizado para diseñar y fabricar objetos deformables con una flexibilidad determinada. Mediante el uso de una malla en la estructura de los objetos, el programa varía el grosor para conseguir la flexibilidad deseada. Esta tecnología podría usarse en la fabricación de prótesis, órganos sintéticos o tejidos.
El sistema desarrollado calcula de manera automática la malla del objeto que se quiere deformar y mediante la variación en el grosor de la malla se consigue la flexión deseada, como explica Miguel Ángel Otaduy, investigador del Multimodal Simulation Lab de la URJC, “los objetos que imprimimos tienen estructura de malla, a mayor grosor, mayor rigidez; a menor grosor, mayor flexibilidad”. El modelo de objeto se introduce en la impresora 3D, y se controla de manera independiente el grosor en dos direcciones para conseguir flexibilidades distintas, con un único material podemos conseguir un comportamiento como un codo humano, muy flexible para plegarse, y prácticamente rígido en otras direcciones”, añade. Después de varios modelos 3D del mismo objeto doblado de manera distinta, los investigadores han diseñado un método de búsqueda por simulación que determina de manera automática el grosor necesario en cada punto de la malla para que el objeto fabricado se doble como los modelos anteriores.
Como resultado del trabajo se ha demostrado la capacidad de fabricar objetos con propiedades mecánicas heterogéneas y que se adaptan a deformaciones deseadas. Un diseñador puede crear los modelos deseados de manera sencilla en herramientas CAD 3D y la solución aportada realiza de manera automática el cálculo de la malla óptima a fabricar en una impresora 3D. Por el momento, esta contribución es de carácter principalmente teórico y sólo se ha demostrado en pequeños objetos de juguete. Sin embargo, según Miguel Ángel Otaduy, esta tecnología podría tener multitud de aplicaciones como el diseño de órtesis y prótesis médicas, de tejidos y órganos sintéticos, de ropa y mobiliario, e incluso aplicaciones en arquitectura.
Este trabajo de investigación se enmarca dentro del proyecto ERC Starting Grant Animetrics, que persigue el diseño de modelos de simulación del comportamiento mecánico de fenómenos y objetos cotidianos, en este caso para su fabricación.
