NUP: 4D INPRIMAKETA

NUP material aurreratuak garatzen ari da 4D inprimaketarako, zeinak gaitasun gehigarriko pieza pertsonalizatuak sortzeko modua ematen baitu

INAMAT2 Institutuko ikertzaileek aztergai dute nola erabili konposatu horiek gailu elektronikoak babesteko edo gasik erabili gabe hozteko

Nafarroako Unibertsitate Publikoko (NUP) Material Aurreratuetarako eta Matematikarako Institutuko (INAMAT2)[1] ikerketa-talde batek lanean dihardu 4D inprimaketarako material berriak garatzeko. Teknologia horrek gaitasun gehigarriko pieza pertsonalizatuak sortzea ahalbidetzen du. Hala, 4D teknika erabiliz inprimatutako objektuek beren forma edo ezaugarriak aldatzen ahal dituzte denborarekin hainbat estimuluri erantzunez, hala nola beroa, hezetasuna edo argia, eta horrek aplikazio berritzaileak eskaintzen ditu hainbat eremu zientifiko eta teknologikotan. Erakunde akademikoko ekipoak aztergai ditu pantailatze elektromagnetikoa (eremu elektromagnetikoen interferentziak blokeatzeko edo murrizteko eta hala gailu elektronikoak nahi ez diren seinaleetatik babesteko prozesu bat da) eta hozte magnetikoa (hozte sistemetan erabili ohi den gasaren ordez material solido magnetiko bat erabiltzen duen teknologia).

3D inprimaketa gehigarriak materialaren (polimeroak) hurrenez hurrengo geruzak gehituz fabrikatzen ditu objektuak, ohiko fabrikazio-metodo tradizionalek baino baliabide gutxiago erabiltzen ditu eta ekonomia zirkularra sustatzen du hondakinak berrerabiltzea ahalbidetzen baitu. “Prozesuan, pieza bat ekoizteko beharrezkoa den kantitatea baino ez da urtzen eta fusionatzen, eta, horrenbestez, hondakin gutxiago sortzen da”, azaldu du Iñaki Pérez de Landazábal Berganzo katedradunak. Lan horretan parte hartzen ari diren ikertzaileetako bat da katedraduna. 3D inprimaketaren abantailetako bat da materialei funtzio bereziak gehitzea ahalbidetzen duela ekoizten diren bitartean, eta aplikazio zehatzetarako egokitzen dituzte. Prozesu horri 4D inprimaketa deritzo, eta objektu inprimatuek forma espezifikoa izateaz gain, gaitasun gehigarriak ere badituzte.

Bi proiektu material aurreratuekin

Cristina Gómez Polo katedraduna da INAMAT2 Institutuaren Materialen Propietate Fisikoak eta Aplikazioak ikerketa-taldearen burua. Taldeak lanean dihardu funtzio bereziko material horiek bi proiektutan aplikatzeko: pantailatze elektromagnetikoa eta hozte magnetikoa.

Lehen proiektuari dagokionez, INAMAT2 Institutuko ikerketa-taldeak NUPeko Smart Cities (ISC) Institutuarekin [2] eta NAITECeko Fabrikazio Gehigarriaren arloarekin batera dihardu konposatuak sortzen polimeroak konbinatuz (egitura emateko) erabiltzen ez diren osagai elektronikoen ferrita partikula birziklatuekin. Material horrek funtzionaltasuna ematen du. Konposatu horiek gai dira seinale elektromagnetikoak blokeatzeko, eta hori funtsezkoa da ekipo elektronikoak babesteko (esaterako, ordenagailuak edo telekomunikazio ekipoak) eta ingurune teknologikoetako segurtasuna hobetzeko.

Vicente Sánchez-Alarcos irakasleak zuzentzen du bigarren proiektua. Proiektuak hozte magnetikoa du langai, ohiko hozte-sistemen alternatiba bat, ohiko sistema horiek atmosferarako eta ingurumenerako kaltegarriak diren gasak erabiltzen baitituzte. Zehazki, Iñaki Pérez de Landazábal ikertzaileak adierazi duenez, “egoera solidoaren hoztea, efektu magnetokalorikoan oinarritzen baita, eraginkortasun energetiko handiagoa eta ingurumen-inpaktu txikiagoa duen alternatiba da”. Hozte-sistema horrek efektu magnetokalorikoa duten material solidoak erabiltzen ditu. Hala, eremu magnetiko bat aplikatzen zaienean, tenperaturak gora egiten du eta, kentzean, jaitsi egiten da. Eremu magnetikoa aplikatzeko eta kentzeko hurrenez hurrengo ziklo hau giro batetik beroa xurgatzeko erabiltzen da (hozteko) eta gero bero hori beste giro batean askatzeko (berotzeko).

Hozte mota horretan, beharrezkoak diren gailu magnetokalorikoak forma espezifikoak dituzten materialekin fabrikatu behar dira beroa ingurunearekin hobeki transferitzeko. NUPeko ikerketa taldeak aztergai du 3D inprimaketaren erabilera bero-trukagailuak sortzeko, polimeroak eta mikropartikula magnetokalorikoak konbinatuz, eta horrek metodo tradizionalekin erraz lortu ezin diren forma eraginkorragoak diseinatzea ahalbidetzen du. Diseinu horiek efizientzia hobetzen dute, azalera/bolumen erlazio handia dutelako: trukagailuaren esposizioan dagoen azalera handiagoa da bolumen osoarekin alderatuta, eta zenbat eta azalera handiagoa, orduan eta bero transferentzia hobea eta azkarragoa. Proiektua garatzen ari dira Balear Uharteetako Unibertsitateko eta Euskal Herriko Unibertsitateko ikertzaileekin.

Eremu magnetikoek askatutako botikak

Bi proiektu horiez gain, taldeak 3D inprimatzeko materialak diseinatzeko teknologia hobetu du beste esparru teknologiko batzuetan aplikatzeko. INAMAT2 Institutuko ikerketa-taldeak lortutako aurrerapenen artean daude eremu magnetikoak kontrolatutako bibrazio mekanikoak moteltzeko materialak, informazioa magnetikoki biltegiratzeko eta deskodetzeko metodoak, eta kanpoko eremu magnetikoek eragindako beroketa lokalaren bidez giza gorputzean botikak askatzen dituzten filamentu biobateragarriak. “Lortutako emaitzek erakusten dute ekoiztutako filamentuen moldakortasuna —laburbildu du Iñaki Pérez de Landazábalek–. Berotzeko gaitasuna behar bezala doitzen ahal da, material aktiboaren edukia edo eremu magnetikoaren intentsitatea eta maiztasuna aldatuz, adibidez indukzio magnetikoak funtsezko zeregina duen aplikazioetan, hala nola hipertermia magnetikoan, botiken askapenean, katalisi heterogeneoan, ur-elektrolisian, gasen harrapaketan edo materialen sintesian”.

Ikertzailearen hitzetan, “teknologia horrek ohiko prozesuak gainditzen ditu zenbait alderditan, modua ematen baitu diseinu berriak sortu, probatu eta aldatzeko arin eta merke azken produktura iritsi baino lehen, hondakin kantitatea jaisten du, diseinu pertsonalizatua eta funtzionalizazio espezifikoa ahalbidetzen ditu eta diseinu geometriko konplexuak errazten ditu”. “Gainera, diseinua bidali eta munduko edozein lekutan ekoizten ahal da objektua, 3D inprimagailu bat izanez gero betiere”.

Bere lana garatzeko, Materialen Propietate Fisikoak eta Aplikazioak taldeak finantzaketa jaso du Nafarroako Gobernuaren eta Estatuko Ikerketa Agentziaren lehiaketa-deialdien bidez.

Honako hauek osatzen dute Materialen Propietate Fisikoak eta Aplikazioak taldea: Juan Jesús Beato López, David Gandía Aguado, Eneko Garayo Urabayen, Uxua Jiménez Blasco, Deborah Liguori, Alberto López Ortega, Alba Martínez Jiménez, Eduardo Ordoqui Huesa, Vicente Recarte Callado, Isaac Royo Silvestre, Saioa Sierra Fernández, Antonio Urbina Yeregui eta Martín Zamarbide Gómara, bai eta Cristina Gómez Polo, Iñaki Pérez de Landazábal eta Vicente Sánchez-Alarcos Gómez ere.

argazkia: NUPeko INAMAT2 institutuko Materialen Propietate Fisikoak eta Aplikazioak taldeko ikertzaileak. Ezkerretik eskuinera: Martín Zamarbide Gómara, Antonio Urbina Yeregui, Iñaki Pérez de Landazábal Berganzo, Eduardo Ordoqui Huesa, Elisa Gabriela Herrera, Cristina Gómez Polo, Vicente Sánchez-Alarcos Gómez, Vicente Recarte Callado, David Gandía Aguado, Alba Martínez Jiménez, Deborah Liguori eta Saioa Sierra Fernández.