A impressão a três dimensões está a gerar uma grande revolução em várias indústrias e áreas, desde o design e à arquitetura, passando inclusive pelo desenvolvimento aeroespacial. Pelo meio está a conseguir mudar a forma como as pessoas olham para a produção de quase tudo - uma ponte de aço e uma vila inteira já foram construídas tendo por base a impressão 3D.

Mas qualquer utilizador que já tenha tido contacto com uma impressora 3D sabe qual que ainda há um problema por resolver: a cor. As impressoras podem imprimir objetos de quase todas as formas, e em diferentes cores, mas em termos de fidelidade acabam por não conseguir uma sensação de realismo.

Agora, essa situação está prestes a mudar graças ao trabalho desenvolvido por Alan Brunton e a sua equipa no Fraunhofer Institute for Computer Graphics Research, na Alemanha. Os cientistas têm trabalhado para produzir cores exatas na impressão a três dimensões. O trabalho desenvolvido promete levar a impressão 3D a um novo nível.

A abordagem desenvolvida assenta numa nova forma de imprimir a três dimensões. Tradicionalmente os objetos ou são impressos por um processo aditivo, camada a camada, ou através da modelagem por fusão e depósito, num método que recorre a resina líquida. No entanto, nenhum destes processos permite um grande controlo na cor do objeto.

Assim era necessário desenvolver uma técnica em que fosse possível criar objetos da mesma forma que uma impressora 2D imprime imagens, pixel a pixel. Por outras palavras, era preciso que a impressora 3D estivesse “deitada” e que ao invés de imprimir camada a camada, imprimisse voxel a voxel (os pixéis do mundo tridimensional).

Foi isso que os elementos do Instituto Fraunhofer fizeram: criaram um método de impressão 3D que imprime os objetos gota a gota. Estas gotas ganham forma de um objeto sólido depois de expostos a luz ultravioleta. Esta ação permite imediatamente a possibilidade de um controlo da cor muito maior, pois cada gota é tratada de forma independente.

As dificuldades encontradas ao longo do caminho

Esta é a abordagem que Alan Brunton e a sua equipa desenvolveram, mas é um pouco mais complexa quando colocada em prática. A primeira dificuldade encontrada ocorre mesmo antes do início da impressão: o grande volume de dados e o processamento de números envolvidos na criação de um objeto de cor a três dimensões – um objeto normal terá milhares de milhões de voxels e o impacto que cada um tem no resultado final tem de ser bem calculado.

Um outro problema encontrado é que as gotas são translúcidas porque a luz ultravioleta deve ser capaz de passar para lhes dar forma. Este processo tem um impacto significativo na sua aparência pois a luz acaba por passar através de diversas camadas de voxels. E isto aumenta drasticamente a complexidade dos algoritmos necessários para calcular as cores essenciais.

E os resultados não enganam. Na galeria que se segue mostramos uma maçã e uma orelha, por exemplo, impressas com esta nova técnica:

Alan Brunton diz que os resultados devem melhorar num futuro próximo com os cientistas a desenvolverem materiais de impressão menos translúcidos e impressoras com uma maior resolução.

A capacidade de combinar tintas translúcidas e opacas deve mesmo tornar possível a reprodução do aspeto da superfície de muitos materiais biológicos que também são semi-translúcidos, como a pele.

Estas técnicas vão dar início a uma nova geração de aplicações ao nível da impressão.

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