Laboratorio de Nano & Micro Manufactura Aditiva de Polímeros y Materiales Compuestos “3DLab”

El 3DLab tiene por objetivo formar capital humano de alta especialidad, participar en el desarrollo de proyectos de ciencia de frontera y de desarrollos tecnológicos multidisciplinarios de vanguardia a nivel nacional e internacional, desarrollar procesos, servicios y en general nuevos materiales en el tema de la manufactura aditiva para coadyuvar en la solución de los temas prioritarios del país.


3DLAB

El Laboratorio de Nano & Micro Manufactura Aditiva de Polímeros y Materiales Compuestos “3DLab” surge como una iniciativa para desarrollar alianzas estratégicas y unificar esfuerzos nacionales en temas relacionados a la Manufactura Aditiva de Polímeros y Materiales Compuestos en apego a los Programas Nacionales Estratégicos del CONACYT (PRONACES).

pronace

Impresoras

  • Impresoras por estereolitografía (SLA)
  • Impresora de líquidos viscosos (DIW)
  • Impresora de filamento (FDM)
  • Impresora de filamento para alta temperatura (PEEK, PEKK, CF-PEEK, etc.)

Capacidades del laboratorio

  • Capital humano especializado en el área de síntesis y procesamiento de polímeros, materiales compuestos, nanocompuestos y materiales cerámicos.
  • Impresión en 3D por Estereolitografía (SLA)
  • Impresión en 3D por Impresión Directa de Tintas y Biotintas (DIW)
  • Impresión en 3D por Filamento en fundido (FDM)
  • Diseño y formulación de resinas para SLA
  • Diseño y formulación de pastas, tintas y biotintas para DIW
  • Extrusión de filamento a partir de mezclas de polímeros o materiales compuestos.

Impresión de Biotintas para el diseño de Materiales bioabsorbentes

Diseño de materiales ultraligeros, super-adsorbentes para la purificación de agua y aire.


Diseño de equipo de ingeniería Agitadores y sistemas de mezclado a escala

Diseñamos y fabricamos piezas de ingeniería acorde a las tolerancias solicitadas con un acabado de alta definición, adecuando y customizando los impresos para la aplicación según las necesidades del usuario.


Impresión en 3D de piezas para arquitectura

Podemos fabricar materiales capa por capa estereolitográficamente para obtener el material que tu desees. Texturas y gran detalle, gracias a la infraestructura disponible en el 3D Lab con acabados con una alta definición a nivel micro y submétrico.


Materiales con Memoria de Forma

Diseñamos formulaciones de resinas funcionales desde su síntesis para el desarrollo de materiales con memoria de forma y en general nuevas aplicaciones en la síntesis de polímeros.


Materiales compositos Resina/Grafeno

La modificación y formulación de nuestras resinas nos permite generar materiales compuestos con propiedades mecánicas más resistentes. La dispersión homogénea de grafeno funcionalizado en una resina polimérica a ultra bajas cargas puede mejorar significativamente sus propiedades fisicas y químicas.


Impresión Directa de Tintas (DIW). Diseño de tintas y biotintas poliméricas

Obtención de aerogeles y materiales ultraligeros usando biopolímeros.

En el 3D Lab podemos desarrollar cualquier configuración que desees, deja volar tu imaginación. Desarrollamos la impresión de materiales cerámicos para aplicaciones fotocatalíticas en la purificación del agua y aire.


Impresión de piezas geométricas tipo giroide

Diseñamos formulaciones para el desarrollo de materiales auto limpiantes y antibacteriales con formas complejas no convencionales.


Biomateriales

En el sector de la salud desarrollamos materiales para la impresión de dispositivos médicos y biomédicos y manufactura aditiva de materiales protésicos ad-hoc para cada usuario.


Publicaciones selectas

  1. 3D printable ceramic pastes design: Correlating rheology & printability. José Bonilla-Cruz*, Manuel A. Ávila-López, Francisco E. Longoria-Rodríguez, Alfredo Aguilar-Elguezabal, Tania E. Lara-Ceniceros J. Eur. Ceram. Soc. 2022, in press. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2022.06.029
  2. 3D Printed Parahydrophobic Surfaces as Multireaction Platforms. Julio C. Gaxiola-López, Tania E. Lara-Ceniceros, Luis Gerardo Silva-Vidaurri, Rigoberto C. Advincula,* and José Bonilla-Cruz* Langmuir 2022, 38, 7740−7749. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.2c00788
  3. Superhydrophobic μ-pillars via simple and scalable SLA 3D-printing: the stair-case effect and their wetting models. José Bonilla-Cruz, Jo Ann C. Sy, Tania E. Lara-Ceniceros, Julio C. Gaxiola-López, Vincent García, Blessie A. Basilia, Rigoberto C. Advincula*. Soft Matter 2021, 17, 7524- 7531. https://doi.org/10.1039/D1SM00655J
  4. On the Effect of Ultralow Loading of Microwave-Assisted Bifunctionalized Graphene Oxide in Stereolithographic 3D-Printed Nanocomposites. Edgar-Homero Ramírez-Soria, José Bonilla-Cruz*, Monica Gabriela Flores-Amaro, Vincent Joseph García, Tania E. Lara-Ceniceros, Francisco E. Longoria-Rodríguez, Perla Elizondo, and Rigoberto C. Advincula. ACS Appl. Mater. Interfaces 2020, 12(43):49061. https://dx.doi.org/10.1021/acsami.0c13702

Proyectos

  1. “Desarrollo de un sistema de Desinfección Fotocatalítica de Aire Usando Estructuras Tridimensionales de TiO2 Impresas en 3D”. José Bonilla-Cruz*, Tania E. Lara-Ceniceros, Manuel A. Avila-López, Francisco E. Longoria-Rodríguez, Myriam Angélica de la Garza Ramos, Alfredo Aguilar-Elguezabal. Proyecto Interno PI-22-11, CIMAV, 2022.
  2. “Filtros bio-sustentables impresos en 3D para captura de partículas suspendidas en aire”. Tania E. Lara-Ceniceros*, José Bonilla-Cruz, Manuel A. Avila-López, Francisco E. Longoria-Rodríguez, Nayely Pineda-Aguilar, Alfredo Aguilar-Elguezabal, Lucy Teresa González-Hernández, Alberto Mendoza-Domínguez. Proyecto Interno PI-22-21, CIMAV, 2022.
  3. “Degradación fotocatalítica de glifosato en agua usando impresión 3D de compósitos poliméricos funcionales”. Tania E. Lara-Ceniceros*, José Bonilla-Cruz, Francisco E. Longoria-Rodríguez, Nayeli Pineda Aguilar, Manuel A. Avila-López. Proyecto Interno CCDPI-04, CIMAV, 2021.
  4. “Evaluación fotocatalítica de andamios de BiVO4 obtenidos mediante Impresión en 3D”. José Bonilla-Cruz*, Tania E. Lara-Ceniceros, Alfredo Aguilar-Elguezabal, Francisco E. Longoria-Rodríguez, Luis de la Torre Sáenz, Edith Luévano Hipólito, Manuel A. Avila-López. Proyecto Interno CCDPI-05, CIMAV, 2021.

Red de Colaboración Interinstitucional

Facultad de Ingeniería Civil-Universidad Autónoma de Nuevo León.
Dr. Juan M. Mendoza Rangel (Instituto de Ingenieria Civil)

  • · Caracterización reológica de cementates activados alcalinamente base metacaolín-carbonato de calcio para aplicaciones en impresión 3D
  • · Caracterización reológica de morteros de cemento portland gris para aplicaciones en impresión 3D
  • · Caracterización reológica de morteros base cemento portland mejorados con fibras de basalto para aplicaciones en impresión 3D

Dra. Edith Luévano Hipólito (Departamento de Ecomateriales y Energía)

  • · Impresión en 3D de Fotocatalizadores

Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Ing. Quim. División de Estudios de Posgrado. Universidad Autónoma de Nuevo León.
Dra. Nancy E. Dávila Guzmán

  • · Design and manufacture of 3D-printed metal-organic framework monoliths for environmental applications

Grupo de Investigación en Energía y Cambio Climático Escuela de Ingeniería y Ciencias. Tecnológico de Monterrey
Dra. Lucy T. González Hernández, Dr. Alberto Mendoza Domínguez

  • · Impresión 3D de membranas para captura de material particulado en aire

Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA)
Dra. Rosa M. Jiménez Barrera / Dr. José de Jesús Ku Herrera

  • · Desarrollo de Electrodos Modelo Basados en Aerogeles Híbridos de Grafeno-Óxidos Metálicos Mediante Impresión 3D.

Dra. Graciela E. Morales Bolado / Dr. José de Jesús Ku Herrera

  • · Impresión 3D de implantes óseos a base de Poli(éter éter cetona)/hidroxiapatita/ZnO con propiedades antibacteriales y osteogénicas

Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP), Grupo de Polímeros
Dra. Judith Percino Zacarías

  • · Síntesis y Caracterización de Materiales Fluorescentes Imprimibles en 3D para Aplicaciones en Optoelectrónica

Instituto de Ingeniería y Tecnología, Universidad Autónoma de Ciudad Juárez

Dr. Carlos Alberto Martínez Pérez

  • · Síntesis y Caracterización de Hidrogeles 3D impresos y su uso en crecimiento celular

Advanced Manufacturing Center (Filipinas)

The University of Tennessee (USA)

Case Western Reserve University (USA)

Asociación Mexicana de Manufactura Aditiva y 3D (AMMA 3D)


Con que trabajamos (Insumos)

  • Resinas fotocurables (SLA)
  • Filamento de PLA, ABS, Nylon, etc.
  • Materiales y reactivos, así como procesamiento para el desarrollo de compositos y nanocompositos.

3DLab cuenta con equipos de caracterización que apoyan el seguimiento, printabilidad y en general caracterización de los 3D impresos obtenidos: Caracterizaciones mecánicas (tensiles, compresión, flexión, DMA), tribología, impacto, térmicas (TGA, DSC), Análisis elemental, SEM, TEM, AFM, XRD, XPS, etc.


Sectores de incidencia

Biomédico, Salud, Agua, Medio Ambiente, Médico-Quirúrgico, Químico, Automotriz, Aeroespacial, Aeronáutico, Petroquímico. Educativo, Arquitectura, Biología, Alimentario, Agropecuario, Naval, Militar, Electrónica, Arte, Calzado, por citar algunos.


Áreas de Impacto

Catálisis, Fotocatálisis, Celdas de combustible, Microfluídica, Metamateriales, Óptica no Lineal, Superficies superhidrofóbicas, Materiales con memoria de forma, Liberación controlada de fármacos, Degradación de contaminantes emergentes, Sistemas protésicos, Remediación de cuerpos de agua, Micro y Nano filtración, Purificación de aire, Baterías, Supercapacitores, Nanorobots magnéticos, Cristales fotónicos, entre otras.


Servicios

  • Asesorías, consultorías y capacitación.
  • Impresión en 3D por SLA, FDM, DIW
  • Diseño de tintas y biotintas
  • Diseño de filamento de compositos extruibles
  • Diseño de resinas fotocurables

Formación de Recursos Humanos Especializados en el 3D Lab

Elizabeth Hernández Francisco
CIMAV. Doctorado en Ciencia de Materiales

Edgar H. Ramírez Soria
CIMAV. Doctorado en Ciencia de Materiales
Titulación Directa con 6 Artículos JCR.

Julio C. Gaxiola López
CIMAV. Maestría en Ciencia de Materiales
Premio CIMAV al mejor promedio de su generación

José Raziel Álvarez Pérez
FCQ-UANL. Posdoctorado

Manuel Alejandro Ávila López
CIMAV. Posdoctorado

Mabel Gaitán López
ITESM. Prácticas Profesionales

Mitzi D. Grimaldo Rivas
ITESM. Prácticas Profesionales

Martha Carrera López
UACJ. Maestría en Ciencias de los Materiales

Ivan Abraham Castro Ortega
UACJ. Maestría en Ciencias de los Materiales

Francisco David Anguiano Pérez
UANL. Doctorado en Ingeniería

José Raúl Zapata Padilla
UANL. Doctorado en Ingeniería

Mariel Perales
UANL. Maestría en Ingeniería

Diana Micare Ramírez López
CIQA. Doctorado en Tecnología de Polímeros

Alan Antonio Rico Barragán
FCQ-UANL. Doctorado en procesos sustentables