La impresión 3D abre nuevas posibilidades en tecnología de sensores
La impresión 3D, durante la cual se va añadiendo el material por capas, permite crear de manera rápida y eficiente formas geométricas complejas. Los sensores ópticos forman un campo de la tecnología donde este método industrial tiene un potencial enorme. «En la actualidad estamos rodeados de sensores ópticos», explica Harald Giessen, coordinador del proyecto 3DPRINTEDOPTICS y catedrático de Física Experimental en la Universidad de Stuttgart, Alemania. «Podemos encontrarlos en las cámaras de los teléfonos inteligentes, los automóviles y los dispositivos de imagen médica como los endoscopios». Sin embargo, para todas estas aplicaciones, el tamaño sigue siendo un elemento limitante. Hasta ahora ha resultado difícil fabricar sensores microópticos eficaces con un tamaño significativamente menor de 1 mm sin sacrificar el rendimiento. Aquí es donde entra en juego la impresión 3D. «Durante un proyecto financiado con fondos europeos anterior inventamos la impresión 3D para sensores micro y nanoópticos realmente pequeños», añade Giessen. «Funcionó realmente bien. Cuando nuestros resultados comenzaron a llamar la atención, empezamos a pensar en lanzar una empresa emergente y llevar esta tecnología a la industria». Esta fue la inspiración para el proyecto 3DPRINTEDOPTICS. Giessen y su equipo se centraron en perfeccionar el proceso de producción para crear prototipos microópticos flexibles con una tamaño inferior a un milímetro. Esto se consigue dirigiendo de forma precisa un láser para dar forma a diminutas estructuras complejas. Los sensores microópticos terminados, que pueden ser varias veces más pequeños que la cabeza de una cerilla, pueden colocarse entonces en la punta de un sensor de imagen o de fibra óptica.
Identificación de la demanda de la industria
Uno de los principales usuarios finales potenciales son los fabricantes de equipos médicos. «De hecho, somos capaces de imprimir sensores microópticos directamente en fibras ópticas», afirma Giessen. «Esto es ideal para el procesamiento de imágenes médicas porque permite enviar las fibras ópticas a través de vasos diminutos. Por ejemplo, los dentistas podrían utilizar estos sensores microópticos para examinar los conductos radiculares». Otros posibles usos médicos incluyen la obtención de imágenes del interior del útero o la exploración de la estructura interna de los vasos, el oído interno o los intestinos de la manera menos invasiva posible. El potencial de los sensores microópticos no se limita al campo de los productos sanitarios. Los coches de próxima generación incluyen unos sesenta sensores ópticos, una cifra que aumentará durante los próximos años. «Los retrovisores probablemente serán reemplazados por cámaras, mientras que los coches autónomos necesitarán contar con cámaras capaces de revisar el entorno del vehículo», añade Giessen. «Por otro lado, tampoco quieres ver tu coche nuevo recubierto por todo tipo de sensores. La ventaja de estos sensores microópticos es que puedes colocar muchos, cada uno con un enfoque distinto, en un único chip. Por ejemplo, algunos podrían presentar superficies muy curvadas, lo que los haría ideales para capturar el entorno».
Sensores ópticos de próxima generación
El éxito del proyecto ha llevado a Giessen y sus colaboradores a lanzar una empresa semilla llamada PrintOptics GmbH. En la actualidad, esta empresa emergente está desarrollando prototipos para empresas de imagen médica y del sector automovilístico dentro y fuera de Europa. «Estas empresas están realizando pruebas en estos momentos», subraya Giessen. «Están examinando aspectos como la eficacia, la capacidad de reutilización y, en el caso de las imágenes médicas, cuestiones relacionadas con la seguridad». Giessen considera que la empresa emergente terminará siendo capaz de ofrecer servicios que van desde la consultoría hasta el diseño a medida y la fabricación de prototipos y series reducidas. La empresa ya está valorando expandirse para satisfacer la demanda potencial. De cara al futuro, Giessen ve oportunidades para los sensores microópticos en todas partes. «Los sensores ópticos de próxima generación podrían incluir sensores diminutos para gafas de realidad aumentada y de realidad virtual. Esto nos ayudaría a seguir indicaciones para llegar a un punto o nos permitiría realizar teleconferencias mientras vemos una representación holográfica de nuestros interlocutores», concluye Giessen.
Palabras clave
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