¿Curar heridas y reparar cañerías con impresión 4D?

Investigadores de la Universidad de Harvard (EU) analizan el proceso de impresión de objetos planos que adquieren formas complejas al ser sumergidos en agua, conocido como impresión 4D, en la reparación de tejidos orgánicos, lo que ayudará a curar heridas abiertas.

La impresión 4D se refiere a imprimir cosas que están “programadas” para cambiar de forma más adelante. De acuerdo con el MIT Technology Review, el equipo de trabajo que dirige la experta en materiales de Harvard, Jennifer Lewis, experimentan con un material nuevo, un gel mezclado con diminutas fibras de celulosa, cuya rigidez y grado de expansión varían en función de cómo son alineadas. Los científicos “codifican” esta capacidad para adoptar formas complejas y predeterminadas.

Desde hace por lo menos tres años, científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), encabezados por Skylar Tibbits, del departamento de Arquitectura, han experimentado con la impresión 4D.

Este método consiste en depositar dos materiales en una impresa 3D multimaterial. Uno de estos materiales se expande 150% al contacto con el agua, mientras que el otro, que es plástico rígido, funciona como columna vertebral y contiene información que, cuando se combina con una fuente de energía –en este caso agua- se transforma en un producto útil.

Skylar Tibbits ha explicado las múltiples aplicaciones de la impresión 4D, por ejemplo en infraestructura. En un evento en el que presentó el método, en abril del 2013, el investigador dijo que puede ser usado en construcción o manufactura a gran escala. Entonces trabajaron Geosyntec, una compañía de Boston, en el diseño de nuevos sistemas de tuberías.

“Imaginen si las tuberías pudieran expandirse o contraerse para cambiar de capacidad o caudal, o quizás incluso pudieran ondularse como peristálticas para mover el agua ellas mismas. Y esto no son bombas o válvulas caras. Es una tubería que puede programarse y adaptarse con autonomía”, publicó el sitio especializado TED, donde se puede ver la presentación de Tibbits.

No se trata, dijo, de “máquinas inteligentes que reemplacen a los humanos, sino a materiales programables que se construyan solos. A esto se llama autoensamblaje”,

De hecho, la impresión 4D ya se aplica en medicina. En abril del 2015, expertos de la Universidad de Michigan, implantaron en tres niños con traqueobroncomalacia, anomalía de los bronquios que se cierra cada vez que respiran, una férula a base de poliéster que se degrada con el tiempo, y que agarrada a las paredes de cada bronquio, adapta su forma y amplía su volumen conforme las vías respiratorias se agrandaban, hasta desaparecer por completo, publicó el diario El País.

El enfoque de Jennifer Lewis apunta hacia la ingeniería de tejidos. Aún está lejos de los “órganos de sustitución”, el reto en todo caso está en crear el andamiaje para el cultivo de tejidos y células nuevas que faciliten la reparación de tejidos, un paso más adelante frente a métodos tradicionales que no reportan avances en los últimos tiempos. Por lo pronto, el equipo de Harvard se encuentra probando la impresión 4D en heridas, para curarlas a base de tejidos nuevos y crecimiento celular.