Il chitosano può rendere più sostenibili le plastiche per la stampa 3D?

Perché non utilizzare le nostre risorse naturali per ideare nuovi materiali per la stampa 3D? È questo il pensiero di un gruppo di ricercatori di Malesia, Singapore, Thailandia e India. Hanno cercato di capire come utilizzare il chitosano, un polimero naturale presente in alcuni insetti, per creare una termoplastica composita compatibile con i processi di estrusione. L’obiettivo è promuovere una produzione e un consumo più sostenibili e rispettosi dell’ambiente. I test hanno portato allo sviluppo di diversi polimeri, tra cui un PLA composito più denso e più resistente alla temperatura.

Il chitosano deriva dalla chitina, una sostanza dura e impermeabile presente in alcuni insetti e nel guscio dei crostacei. È un polimero naturale utilizzato in vari settori, come la cosmetica, la lavorazione degli alimenti e la medicina. Si caratterizza per la sua biodegradabilità e biocompatibilità. Il chitosano può essere estratto in vari modi e, se i nostri ricercatori erano interessati solo agli insetti terrestri, è per evitare di dover ricorrere a processi come la deacetilazione, poco rispettosi dell’ambiente.

Il team si è quindi rivolto agli insetti terrestri come fonte sostenibile di chitosano, in quanto facilmente coltivabili senza danneggiare la salute del nostro pianeta. Tuttavia, l’uso del loro chitosano nella stampa rimane discusso. I ricercatori hanno dovuto condurre diversi esperimenti e test prima di ottenere risultati soddisfacenti. Innanzitutto, hanno scoperto che una matrice di PLA arricchita con chitosano e chitina di insetti terrestri era meno resistente e rigida. Maggiore è la concentrazione, minore è la resistenza. Che senso ha quindi aggiungere questa risorsa naturale alle plastiche in commercio?

In ulteriori test, i ricercatori hanno osservato che i compositi PLA/chitosano e PLA/chitina presentavano una migliore duttilità rispetto al PLA puro. Va ricordato che la duttilità rappresenta la capacità di un materiale di deformarsi senza rompersi. Il chitosano potrebbe quindi essere utilizzato per indurire il PLA. I test hanno anche indicato che questi compositi hanno una buona stabilità termica e proprietà di compressione interessanti per applicazioni, ad esempio, nel settore degli imballaggi alimentari.

Una cosa è certa: questo composito, compatibile con il processo di stampa 3D FFF, sarebbe più eco-compatibile. Resta da vedere come il chitosano reagirebbe con altre matrici come l’ABS o il policarbonato, ad esempio. Nel frattempo, è possibile trovare ulteriori informazioni sullo studio: QUI.

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*Crediti foto copertina: David Boily/La Presse