Las resinas son un material que ha estado presente desde los inicios de la impresión 3D. Las resinas para la impresión 3D están hechas principalmente de monómeros y oligómeros que al curarse con luz UV forman materiales sólidos. En la búsqueda de alternativas más sostenibles, podríamos decir que las resinas se han quedado atrás. Si bien existen materiales de base natural como el PLA, este no es el caso para las resinas. Y es que obtener resinas con una base natural es todo un reto ya que las materias primas deben permitir reacciones de polimerización, deben dar piezas mecánicamente estables y que se puedan reciclar.
En este contexto, investigadores de la Universitat Politècnica de Catalunya – BarcelonaTech (UPC) y del Institut Català d’Investigació Química (ICIQ) han desarrollado una nueva fórmula para resinas de impresión 3D a partir de monómeros de origen vegetal. El estudio fue liderado por la investigadora Elaine Armelin, del grupo de investigación IMEM-BRT de la UPC y ha sido publicado en la revista RSC Applied Polymers, en una edición especial dedicada a los Objetivos de Desarrollo Sostenible.
La importancia de este desarrollo radica en su simplicidad y sostenibilidad. Mediante un proceso de síntesis en una sola etapa, se logró obtener monómeros líquidos funcionales que permiten fabricar resinas con hasta un 50% de contenido de base vegetal. Los monómeros en los que se trabajó son derivados del ácido succínico, el ácido málico y del ácido tartárico. Ácidos presentes en el maíz, las manzanas y las uvas respectivamente. Como se mencionó antes, obtener resinas de base natural al 100% es todo un desafío, por lo que esos ácidos se tuvieron que mezclar con un co-monómero derivado del petróleo.
Las piezas impresas mostraron buena estabilidad y tienen una alta tasa de biodegradación. La investigación resalta que este equilibrio es esencial para avanzar hacia tecnologías de fabricación aditiva menos dependientes de fuentes fósiles. Para ser más específicos, las resinas que se crearon en el marco de este estudio son compatibles con impresoras basadas en los procesos SLA y DLP. Aunque algunas formulaciones mostraron fragilidad térmica, el equipo logró mejorar las mezclas descartando monómeros menos estables, como los basados en los ácidos málico y tartárico, así que se concentraron en combinaciones más robustas y sostenibles.
El trabajo se enmarca en el Proyecto Base-3D, liderado por el CIM UPC. Su objetivo es fomentar la maduración tecnológica de materiales y procesos de impresión 3D, facilitando su transferencia a sectores industriales, sanitarios y educativos en Cataluña. La línea de investigación desarrollada por la UPC y el ICIQ contribuye así al avance del proyecto, incorporando nuevas soluciones con impacto directo en la sostenibilidad. A partir de ahora, continuará la exploración de nuevos polímeros con aplicaciones que van más allá de la impresión 3D, como materiales superabsorbentes para suelos o baterías sostenibles.
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