“Esta actuación se encuadra en el Plan TCUE 2021-2023, y ha sido seleccionada en el marco de un programa operativo cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) y la Junta de Castilla y León”
TITULO DEL PROYECTO: Sistema de impresión 3D basado en MEW con control magnetohidrodinámico para la generación de tejidos humanos y nuevos dispositivos médicos
CURSO 2021-
Autor: Anuar Ramón Giménez El Amrani Tutores Académicos: Andrés Sanz García y Jorge Herrera Santos 1. Descripción General del Proyecto En este proyecto se presenta el diseño y desarrollo de un prometedor sistema de impresión 3D de alta resolución, basado en la electro-escritura por fusión (melt electro-writing, MEW) y con control de filamento por fuerzas magnetohidrodinámicas. Mediante la combinación del electro-spinning y la impresión FDM por extrusión de material, con la técnica MEW se generan campos eléctricos de alta intensidad. Estos permiten la deposición controlada de fibras micrométricas sobre un colector móvil, creando patrones y estructuras complejas. El sistema se orienta a la creación de tejidos inteligentes, implantes quirúrgicos y prótesis (o scaffolds), para su uso en ingeniería de tejidos y medicina regenerativa.
2. Objetivos •
Ser capaz de imprimir una gama de materiales más amplia que la oferta actual. Para ello, el prototipo utiliza un cabezal de extrusión de plástico en formato granza o pellet.
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Generar microestructuras complejas con precisión sub-micrométrica. Implementando un sistema de electroimanes calibrados, para controlar la deposición de polímero con una precisión inferior a la micra.
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Reducir los tiempos y costes de producción.
3. Resultados obtenidos (aplicabilidad) Se ha logrado desarrollar un cabezal de extrusión de pellets capaz de imprimir una amplia gama de materiales poliméricos. Para ello, se ha mecanizado en torno un husillo de extrusión en acero F-212 y un cilindro en aluminio 5083. El sistema motriz se ha resuelto con un motor PaP tipo Nema 17 con una reductora de 15:1. Asimismo, se ha fabricado un sistema de disipación con un intercambiador de calor y dos ventiladores de flujo axial. Se han llevado a cabo simulaciones CFD del flujo polimérico en el interior del extrusor y han sido validadas empleando una bancada de pruebas experimentales desarrollada con diversos sensores. El siguiente paso consistirá en la integración del sistema extrusor con la plataforma magneto-hidrodinámica, así como la calibración del sistema de alta tensión y los electroimanes.