Una innovadora tecnología desarrollada por investigadores de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso (PUCV) para la fabricación de pellet compuesto de polímero y cerámica para impresión 3D, avanza hacia su aplicación industrial luego de solicitar patente ante el Instituto Nacional de Propiedad Industrial (INAPI). Este método no solo es de bajo costo, sino que además permite reducir significativamente los tiempos de manufactura.
La tecnología, desarrollada por la Escuela de Ingeniería Química y la Escuela de Ingeniería Eléctrica, propone una nueva metodología de producción de pellet basada en el proceso de emulsión y evaporación por solvente, técnica ampliamente utilizada en el área de la salud, pero que nunca se había empleado para fabricar pellet en base a cerámica y polímeros.
Tras muchas horas de trabajo, los investigadores lograron definir el proceso final que están patentando. Según explicó la académica de la Escuela de Ingeniería Química, del Doctorado en Industria Inteligente y directora del proyecto FONDEF ID22I10041 que dio origen a esta innovación, Dreidy Vásquez, se trata de un método adaptado a partir de técnicas empleadas en la industria farmacéutica con interesantes aplicaciones en electrónica.
“Hasta ahora no se había utilizado ese método para este tipo de materiales, sólo se había usado para el encapsulamiento de medicamentos. Tuvimos que variar muchas partes del proceso, como los aditivos que agregamos para que la cerámica pudiera sintetizarse a una menor temperatura de lo que normalmente se sinteriza. También cambiamos los aditivos para que el pellet mantuviera el tamaño y la forma de la esfera a la hora de realizar el proceso”, explicó Vásquez. La sinterización es un tratamiento térmico para producir piezas de gran resistencia y dureza, donde las partículas de polvo del material se unen para dar el acabado final a las piezas.
APLICACIONES EN ELECTRÓNICA
La iniciativa surgió a partir de la necesidad de tener materiales compatibles con impresión 3D para fabricar dispositivos de comunicaciones inalámbricas, particularmente antenas.
“Uno de los desafíos para quienes trabajamos en antenas es lograr que estos dispositivos sean compatibles con las nuevas generaciones de comunicaciones que cada vez operan a frecuencias más altas. Esto permite transmitir más datos, o sea, un ancho de banda más grande, pero tiene un costo: que a frecuencias más altas estos dispositivos se hacen más pequeños y pueden tener pérdidas de eficiencia”, explicó el académico de la Escuela de Ingeniería Eléctrica y del Doctorado en Ingeniería Eléctrica de la PUCV, Francisco Pizarro.
Fue así como se desarrolló esta metodología que demuestra cómo el proceso de emulsión y evaporación por solvente permite obtener pellet con alto contenido de cerámica, con menor daño térmico que en procesos de fabricación convencional y, donde una pequeña proporción de polímero hace posible la fabricación de antenas de telecomunicaciones para altas frecuencias, a través de impresión 3D de bajo costo, reduciendo significativamente los tiempos de manufactura.
Respecto a otros usos de esta tecnología, Dreidy Vásquez manifestó que –en el caso de la ingeniería química– se piensa en aplicaciones de catálisis, para la elaboración de membranas empleadas en procesos de ósmosis reversa para tratamiento de agua, en una primera instancia.
IMPORTANCIA DE LA PATENTE
Proteger las investigaciones resulta esencial para que los derechos de los titulares e inventores sean resguardados y se brinde mayor valor a la hora de negociar una posible licencia de la tecnología. Se impide que terceras personas exploten comercialmente la invención por un período de 20 años, a cambio de revelarla al público. Con esto último, se contribuye al desarrollo de la sociedad para seguir avanzando en nuevos desarrollos.
Respecto a la importancia de tener una patente para su trabajo, Dreidy Vásquez, quien además es académica del Magíster en Ingeniería de Procesos de la PUCV, destacó que la impresión 3D es un campo que está muy en boga actualmente en el mundo y ya se utiliza en la industria automotriz, aeroespacial, en la medicina y cada vez está entrando en más áreas industriales.
“Nos permite desarrollar de manera local materiales que tienen un alto costo cuando se adquieren en el extranjero. Patentar esta tecnología es importante desde dos puntos de vista: primero, que la impresión 3D es un sector industrial de mucho crecimiento a nivel mundial del cual tenemos que ser parte; y segundo, para desarrollar tecnología de manera local y más económica”, puntualizó la docente.
“La patente es la consecuencia natural derivada de un buen trabajo de investigación fundamental cuyos resultados pueden tener aplicaciones industriales de interés para la empresa, como en este caso puntual”, agregó Francisco Pizarro, quien también se desempeña como profesor del Magíster en Ciencias de la Ingeniería con mención en Ingeniería Eléctrica.
El proceso de solicitud de la patente se realiza con el apoyo de la Oficina de Transferencia y Licenciamiento (OTL) de la Universidad, cuyos expertos han acompañado a los investigadores desde la etapa de scouting o prospección.
“Este tipo de desarrollo es de largo aliento y la solicitud de patente marca un hito importante en este camino hacia la transferencia de la tecnología, donde la Oficina de Transferencia y Licenciamiento, los seguirá apoyando”, manifestó la coordinadora de la OTL PUCV, Vania Badilla.
Erika Schubert
Dirección de Comunicación Estratégica
