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11 de febrero de 2014

Autoplegamiento, autoensamblaje y impresión en 4D

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Hoy pensaba publicar un artículo sobre diferentes blogs sobre impresoras 3D, pero me encontré un artículo que llamó con fuerza mi atención al apuntar que el futuro de esta tecnología es la "impresión 4D". Se trata de la creación de objetos que tienen capacidad autoplegamiento para dar lugar a otra forma y por lo tanto a otro objeto. Para activar este cambio de conformación es posible que sea necesario un ambiente especial, como por ejemplo el agua, u otros cambios ambientales, como por ejemplo un aumento de temperatura. Pero además del autoplegado también hay piezas que son capaces de autoensamblarse con otras de forma natural, sólo con una vibración.

Parece ciencia ficción, pero los procesos de autoplegamiento y de autoensamblaje es algo que ocurre todos los días en tu cuerpo. Sí, las proteínas que fabrica tu cuerpo tiene la capacidad de doblarse sobre si mismo creando una estructura globular en tres dimensiones. Y la forma exacta de la proteína es importante, ya que si se se pierde esta "conformación nativa" las proteínas dejan de funcionar. Y además existen algunas proteínas que además de plegarse en una forma determinada se unen con otras proteínas para formar un complejo proteico. Estos complejos proteicos tienen funciones fisiológicas, como por ejemplo crear canales de transporte de sustancias químicas, y sólo están completos y son funcionales cuando se reúnen.

Un modelo muy interesante del autoensamblaje, que seguro que los pioneros de la impresión 4D ya están estudiando, es el citoesqueleto. Esta estructura es la encargada de dar forma a las células, mover las sustancias y órganos dentro de la célula, y otras funciones, como por ejemplo la división celular. El citoesqueleto está formado por proteínas que se montan y se desmontan muchas veces a lo largo de un día, en función de la actividad celular.




¿Porque les llaman impresoras 4D? Es una impresora 3D que crea objetos con cierto volumen, pero al terminarse la impresión ya tenemos el objeto tridimensional buscado. En cambio, las impresoras son 4D no sólo traban en tres dimensiones. Para poder ver el objeto completo hay que añadir el cuarto factor, el tiempo, así que hay que tener paciencia. Por lo que he visto algunas estructuras son lineales y se pliegan por diferentes zonas articulares. Aunque de momento esta tecnología está sólo dando sus primeros pasos, dejemos que pasen un par de años y veremos hasta donde pueden llega la aplicación del autoensamblaje y autoplegamiento.



No te pierdas el vídeo de las TEDtalks que te he dejado aquí arriba, es corto y tiene algunas imágenes muy interesantes. ¿Qué fabricarías tú para que pudiera construirse de forma que se autoensamblara y se plegara sólo?

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