Análisis de sangre más rápidos gracias a engranajes impresos en 3D

• Qué se necesitaba: Engranaje ligero para aumentar el poder de resolución de un sistema de motor paso a paso
• Proceso de fabricación: Sinterizado selectivo por láser (SLS)
• Requisitos: A la vez ligero y resistente al desgaste, poco mantenimiento, sin lubricación
• Material: iglidur® i3
• Industria: Tecnología médica
• Éxito gracias a la colaboración: Superación de los obstáculos técnicos para hacer realidad la tecnología patentada, mayor previsibilidad de los infartos de miocardio

Para poder registrar con precisión la concentración de troponina en la sangre, se acopló en serie un motor paso a paso de 0,9 grados con dos engranajes, ambos con una relación de transmisión de 100:1. Lo que seguía obstaculizando la resolución resultante de 0,00009 grados era el aumento de la inercia del sistema debido a los engranajes metálicos. Se necesitaba un material más ligero para que el par del motor paso a paso pudiera superar la inercia del sistema.

Además, el entorno hospitalario requiere unas condiciones de funcionamiento especiales. Ajustar el dispositivo para su mantenimiento podría costar la vida a algunos pacientes. Esto significa, entre otras cosas, que los engranajes deben funcionar sin lubricación. Además, los lubricantes podrían suponer un peligro biológico durante los análisis de sangre. En cuanto a los engranajes, Cor.Sync probó inicialmente varios modelos metálicos. Una vez encontrado un dispositivo adecuado, se buscó una opción de aplicación sin lubricación.

La impresión 3D del engranaje a partir del plástico resistente al desgaste iglidur ® i3 cumplió todos los requisitos. Gracias al servicio de impresión 3D de igus®, se pudo realizar el diseño deseado con una inercia mínima. Además, la ausencia de mantenimiento del sistema estaba garantizada gracias al engranaje de polímero autolubricante.

En esencia, el análisis de sangre se basa en lo que se conoce como espectroscopia SPR. Una concentración de troponina en el intervalo crítico de 1 a 100ng/L indica un mayor riesgo de infarto. En la tecnología utilizada por Cor.Sync, se dice que un motor paso a paso con una concentración de troponina de 1ng/L produce una fluctuación angular de aproximadamente 0,009 grados. Por lo tanto, el motor paso a paso de 0,9 grados disponible se acopló con dos cajas de engranajes en serie. Cada caja de engranajes tiene una relación de transmisión de 100:1, lo que permite una fluctuación angular de 0,00009 grados. Sin embargo, los engranajes metálicos no son adecuados para una aplicación de este tipo porque son demasiado pesados en relación con el par alcanzado por el motor paso a paso. Los polímeros de alto rendimiento de igus se caracterizan sobre todo por su bajo peso y su resistencia al desgaste.

En entornos hospitalarios, se evita el uso de lubricantes, ya que éstos pueden convertirse en un entorno favorable para la propagación de agentes infecciosos. Por este motivo, no sólo se utilizaron los engranajes autolubricantes iglidur® i3, sino también otros componentes igus® libres de lubricación en otras partes del dispositivo. El sistema óptico, por ejemplo, consta de diodos láser y fotodiodos, entre otras cosas, que tienen que estar alineados entre sí. Para ello, los elementos ópticos se montaron en las guías de leva drylin ® W, que se deslizan sobre el raíl doble drylin® W, garantizando así la concentricidad y la alineación del sistema óptico.