Recientemente, un grupo de ingenieros de la Universidad de Columbia, en Estados Unidos, imprimieron en 3D un bloque de “madera digital”, lo que podría representar el inicio de una nueva era material para la industria de la construcción. El bloque utiliza una técnica de voxel (son como píxeles en el espacio 3D, son los elementos más pequeños en los que se puede dividir un objeto en el proceso de diseño) que permite la creación de objetos con texturas internas complejas.

El bloque de resina está modelado en una muestra de madera de olivo, con su patrón exacto de grano replicado en todas partes. Debido al gradiente de grano y color involucrado, este tipo de efecto de madera estaba previamente fuera de las capacidades de impresión 3D, pero el equipo de la Universidad de Columbia utilizó tecnologías incipientes para producir el diseño. Primero, utilizaron imágenes tomográficas destructivas para fotografiar rebanadas ultrafinas de la madera, cortadas a solo 27 micrómetros (0,027 milímetros) de ancho por una máquina CNC.

Las 230 imágenes se enviaron a una impresora Stratasys J750 PolyJet, que es capaz de imprimir varios colores y materiales utilizando voxels. Con la impresión voxel, los diseñadores pueden especificar las cualidades que desean que tengan todos los puntos dentro de un espacio 3D. El equipo de la Universidad de Columbia dijo que para el Stratasys J750, eso es un posible 760 billones de voxels individuales.

Los investigadores, Fabian Stute, Joni Mici, Lewis Chamberlain y Hod Lipson, detallaron su método en un artículo publicado en la revista 3D Printing and Additive Manufacturing.

“El objeto final impreso se parece mucho al bloque de madera original, tanto en su apariencia externa como en su patrón de color interno, como se confirma cuando el bloque está cortado o roto”, dijeron.

Los ingenieros controlaron el valor de color de cada punto para producir su madera digital, pero dicen que la misma técnica podría algún día usarse con diferentes propiedades de los materiales, como la rigidez, también.

“Dado que la impresión voxel produce partículas de material dispuestas de manera intrincada en todo el objeto resultante, ofrece a los diseñadores posibilidades de fabricación casi ilimitadas. Sin embargo, para aprovechar al máximo su inmenso potencial, las herramientas de diseño y los paradigmas deben actualizarse en consecuencia”.

Los investigadores escriben que tanto la impresora Stratasys como la Multi Jet Fusion de Hewlett Packard son capaces de imprimir vóxeles, pero que actualmente es difícil preparar los archivos de impresión debido a la falta de herramientas y procesos de diseño, sin embargo, los investigadores prevén un futuro en el que la impresión de vóxeles se generalizará, y donde los fabricantes podrán descargar archivos para ella con la misma facilidad con la que actualmente podemos acceder a una imagen bidimensional de madera.