Rayos X capturan la fusión del metal a 25 000 fotogramas por segundo exprés

Original: "4D reconstruction of alumina laser melt pools at 25 kHz via operando X-ray multi-projection imaging"
arXiv:2603.14391 · 2026-03-15 · CC BY 4.0 · 1 min
Un nuevo método convierte un tomógrafo de rayos X en una cámara ultrarrápida para la impresión 3D.

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El láser funde el polvo metálico capa a capa, y dentro del baño hirviente aparecen y colapsan burbujas de vapor en milisegundos. Ver esta cocina en acción no había sido posible antes: el tomógrafo de rayos X, que toma imágenes tridimensionales, es demasiado lento. La muestra debe girar, y para entonces el fundido ya ha cambiado cien veces.

Ingenieros de Suecia encontraron la solución. En lugar de un solo haz de rayos X, dirigieron tres haces simultáneos sobre la muestra, divergiendo en abanico. Al girar la muestra a 25 revoluciones por segundo, obtienen tres ángulos a la vez. Un programa especial basado en redes neuronales reconstruye una imagen volumétrica a partir de esas tres imágenes planas, igual que el cerebro reconstruye la profundidad a partir de dos ojos.

La velocidad de captura se multiplicó por 250: de 100 a 25 000 fotogramas volumétricos por segundo.

El método se probó fundiendo cerámica de óxido de aluminio. En la grabación se ve cómo el baño fundido se estira y en su interior pulsa una cavidad de vapor, la principal culpable de la porosidad en las piezas impresas. Antes estos movimientos se emborronaban en una mancha; ahora son nítidos, como en cámara lenta.

Este "ojo" de rayos X ayudará a ajustar los láseres para que las burbujas no queden atrapadas en el metal. Así, las piezas para aviones e implantes serán más resistentes y fiables.

En un segundo, el nuevo método toma tantas imágenes volumétricas como un tomógrafo convencional en cuatro minutos.

Científicos
Christian DopplerD. B. McLaughlinDidier QuelozMichel MayorR. A. RossiterMax Planck
Conceptos
reconstrucción 3d optimización de imágenes de rayos X procesamiento digital de imágenes