Desarrollan un material sostenible para imprimir en 3D en la construcción a base de nanocelulosa
Los materiales sostenibles están en el punto de mira de muchos. Tanto empresas como equipos de investigación, tratan de encontrar alternativas más sostenibles a las existentes para las diferentes industrias. Uno de los sectores que más hincapié hace en esta búsqueda de la sostenibilidad, es el de la construcción. Esto se debe a que las emisiones de este sector en solitario son estratosféricas. Anualmente, el sector de la construcción consume un 50% del total mundial recursos fósiles consumidos en el mundo, genera el 40% de todos los residuos mundiales, y causa el 39% de las emisiones de CO2 a nivel global. Es por ello, que la búsqueda de un material ecológico para la construcción está siendo un tema de debate, y, algunos investigadores, están tratando de hallar un material sostenible para impresión 3D.
Un equipo de investigadores formado por la Universidad Tecnológica de Chalmers en Suecia y el Centro de Ciencias de la Madera Wallenberg, ha desarrollado recientemente un nuevo material para la construcción sostenible. Este material puede ser un antes y un después para la construcción, dado que permitiría que por primera vez en años, bajen las emisiones de esta industria al medio ambiente. Hablamos de un material en forma de hidrogel que se imprime en 3D, y usa mucha menos energía en la construcción que el resto de materiales usados por los métodos tradicionales.
Universidad de Chalmers, donde han desarrollado este hidrogel imprimible en 3D a base de nanocelulosa.
Este hidrogel imprimible en 3D está hecho de nanocelulosa y algas. Como bien sabemos la nanocelulosa es un biomaterial que se ha usado mucho en la industria biomédica. En este campo, es posible imprimir en 3D desde estructuras para el crecimiento de tejidos hasta de células. Esto es debido a su biocompatibilidad y humedad, ya que son dos características fundamentales para los materiales empleados en el sector biomédico. Pero, ha sido ahora, cuando por primera vez se ha secado para poder emplearse como material arquitectónico. Esto fue posible gracias a la adición de un tercer material a la mezcla de nanocelulosa y agua con la que contaban originalmente. El alginato, un material compuesto por algas, fue la clave para desarrollar el hidrogel, dado que aportó a la mezcla seca la flexibilidad que necesitaba para usarse como material de construcción.
La autora del estudio Universidad Tecnológica de Chalmers realizado por este equipo de investigación, Malgorzata Zboinska, ha afirmado que: «Por primera vez hemos explorado una aplicación arquitectónica del hidrogel de nanocelulosa. Específicamente, proporcionamos el conocimiento que hasta ahora faltaba sobre sus características relacionadas con el diseño y mostramos, con la ayuda de nuestras muestras y prototipos, la capacidad de ajuste de estas características a través de diseños personalizados. diseño digital e impresión robótica en 3D».
La nanocelulosa empleada en el hidrogel, puede obtenerse de manera sostenible en múltiples lugares de la naturaleza, de hecho, es una alternativa clara al plástico. Ya que dentro de los materiales ecológicos que pueden hacer frente al plástico, la nanocelulosa es el más abundante. «Podemos obtenerla de la silvicultura, la agricultura, las fábricas de papel y los residuos de materiales como la paja«, afirmó Malgorzata Zboinska. A lo que añadió: «La impresión 3D es una técnica que ahorra muchos recursos. Nos permite fabricar productos sin otras cosas, como troqueles y formas de fundición, por lo que hay menos material de desecho. También es muy eficiente energéticamente. El sistema robótico de impresión 3D que empleamos no utiliza calor, solo presión del aire. Esto ahorra mucha energía, ya que solo trabajamos a temperatura ambiente».
Fotos sacadas del estudio realizado por Malgorzata A. Zboinska.
El funcionamiento de este material en la impresión 3D es bastante peculiar. Se trata de un material sólido, que,, al ejercer presión sobre él se licúa, es decir que se vuelve líquido. De manera que, una vez en estado líquido, es posible imprimirlo dado que en cuanto se deja de ejercer presión sobre el, vuelve inmediatamente a su estado original. Entre sus principales usos destacan desde separadores, persianas o paneles, hasta recubrimientos de las paredes de edificios o revestimiento para baldosas. Por ahora el futuro de este material es incierto pero prometedor, analizaremos este hidrogel a lo largo de 2024 para observar si finalmente se produce un cambio en las emisiones vertidas por la industria de la construcción.
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*Créditos: Universidad Tecnológica de Chalmers
