Desarrollan una nueva resina sostenible para impresión 3D en la Universidad de Pensilvania

Como bien sabíamos ya, en Pensilvania, sobre todo en la universidad de este estado, Penn State, se han creado numerosos avances en las tecnologías de impresión 3D, como el que hemos visto recientemente en el artículo de aplicaciones de la impresión 3D en la lucha contra el Cáncer de Mama. Ahora, un equipo de ingenieros agrícolas y biólogos de dicho estado, ha creado un nuevo material de impresión de resina. El material en cuestión es sostenible y está hecho a base de componentes derivados de la agricultura. Tiene como objetivo sustituir a los plásticos en la impresión 3D de gran formato, en la fabricación de objetos de gran tamaño, desde muebles hasta embarcaciones. 

El Instituto Nacional de Alimentación y Agricultura del Departamento de Agricultura de Estados Unidos, ha concedido una subvención de 650.000$ al proyecto durante los tres próximos años. Su propósito es financiar el proyecto para abaratar costes en los materiales empleados en la alta ingeniería. Estos materiales son caros y se crean mezclando componentes derivados de la petroquímica. Stephen Chmely, profesor adjunto de Ingeniería Agrícola y Biológica de la Facultad de Ciencias Agrarias y director del equipo, explica que «el objetivo a largo plazo de nuestro equipo de proyecto es desarrollar bioproductos nuevos y sostenibles a partir de biomasa lignocelulósica -o materia vegetal seca- que permitan económicamente una bioeconomía con bajas emisiones de carbono». Especificando su objetivo a largo plazo, añade que «el objetivo de esta propuesta, que es un paso hacia nuestro objetivo a largo plazo, es crear un material de resina renovable compuesto por componentes de origen agrícola que permita la impresión 3D de gran formato mediante estereolitografía.» 

El equipo de investigadores e ingenieros está trabajando con materiales de origen vegetal como la lignina y la nanocelulosa, desarrollando sus transformaciones químicas para crear estas nuevas resinas. Se trata de resinas estereolitográficas con propiedades renovables que contienen estos materiales mencionados junto con aceite de soja. Por un lado, la lignina es un polímero orgánico complejo cuya función es hacer rígidas y leñosas las paredes de algunas plantas. Por otro, la nanocelulosa, compuesta de partículas diminutas, es generada a partir de la pulpa de la madera. Stephen Chmely, explica que el resultado que se espera desarrollar para estas aplicaciones a partir de estos materiales, era algo que antes se creía imposible. Según este profesor, las resinas que está desarrollando el equipo de investigadores, tienen unas propiedades excepcionales, presentando una mayor elasticidad, dureza y resistencia térmica que las resinas convencionales para impresión 3D. 

El Departamento de Ingeniería Agrícola y Biológica de Penn State proporciona al equipo una perspectiva única en cuanto a la intersección de la ciencia y la ingeniería de materiales con la agricultura y la silvicultura, para sacar adelante el desarrollo de este nuevo material tal como explica Chmely. Este profesor, afirma que el equipo cuenta con un conocimiento impresionante sobre la lignina, nanomateriales de celulosa e impresión 3D por estereolitografía, por lo que espera que el desarrollo de estos avances tenga una repercusión importante en la industria de la fabricación aditiva, así como en las comunidades rurales que proporcionan la materia prima de la biomasa. 

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*Créditos fotos: Penn State