A transición cara a unha industria máis sostible e dixital, marcada polo avance da impresión 3D e da industria 4.0, pasa en boa medida polo desenvolvemento de materiais capaces de combinar funcionalidade, eficiencia e menor impacto ambiental. Neste contexto sitúase unha investigación realizada no Centro de Investigación en Tecnoloxías Navais e Industriais (CITENI) da Universidade da Coruña (UDC), no Campus Industrial de Ferrol, que explora novas vías para fabricar dispositivos electrónicos mediante impresión 3D a partir de bioplásticos e a revalorización de residuos industriais.
Este traballo deu lugar a unha tese de doutoramento que investiga o deseño de compósitos poliméricos sostibles para a impresión 3D a partir de bioplásticos e residuos vexetais, con aplicacións reais no eido electrónica, por exemplo na creación de circuítos eléctricos, sensores ou biosensores impresos.
Bioplásticos, nanotubos de carbono e residuos revalorizados
A investigación foi desenvolvida por Silvia Lage no marco do Programa Oficial de Doutoramento en Física Aplicada da UDC. O traballo parte do ácido poliláctico (PLA), un polímero termoplástico de orixe renovable moi utilizado na impresión 3D, que se combina con recheos condutores como os nanotubos de carbono para dotar o material de propiedades eléctricas.
Como elemento innovador, a tese incorpora residuos lignocelulósicos —procedentes de restos vexetais ricos en celulosa e lignina— como aditivos nos compósitos. Estes residuos, habitualmente considerados refugallos, pasan así a formar parte de materiais de alto valor engadido. Os resultados demostraron que a súa incorporación mellora as propiedades físico-químicas dos compósitos, como a resistencia mecánica e a condutividade eléctrica, ao tempo que contribúe á valorización destes subprodutos desde a perspectiva da economía circular.
Materiais pensados para aplicacións reais
Os compósitos desenvolvidos foron formulados especificamente para o seu procesamento con técnicas de modelado por deposición fundida ou impresión 3D por FDM (Fused Deposition Modeling), un dos métodos máis estendidos na fabricación aditiva. Ao longo da investigación avaliouse o comportamento dos materiais durante o procesamento, así como a súa estabilidade e reproducibilidade, aspectos clave para transferilos ao ámbito industrial.
Como parte final do traballo, deseñáronse e fabricáronse distintos prototipos funcionais impresos en 3D empregando as formulacións optimizadas. Entre eles inclúense circuítos eléctricos con LED, biosensores e sensores, que permitiron validar o correcto funcionamento dos materiais en aplicacións reais. Os ensaios confirmaron a precisión, fiabilidade e reproducibilidade dos prototipos, así como tamén demostraron o potencial destes compósitos para o desenvolvemento de dispositivos electrónicos impresos.
Defensa da tese e avaliación por un tribunal internacional
O traballo estivo dirixido polas doutoras do Grupo de Polímeros María José Abad e Ana Isabel Ares. A avaliación correu a cargo dun tribunal internacional presidido pola doutora Celina Bernal, da Universidade de Bos Aires, investigadora vinculada ao Consello Nacional de Investigacións Científicas e Técnicas (CONICET). Actuou como vogal o doutor Nikola Perinka, do Centro Vasco de Materiais, Aplicacións e Nanoestruturas (BC Materials), e foi a secretaria a doutora e investigadora do CITENI María Belén Montero. O tribunal destacou a relevancia científica do estudo e propuxo para a tese a máxima cualificación de sobresaliente cum laude, á espera da resolución oficial.
Investigación aplicada desde o Campus Industrial de Ferrol
Esta tese súmase ás liñas de investigación desenvolvidas no CITENI arredor dos materiais poliméricos avanzados, a fabricación aditiva e a sostibilidade. O traballo amosa o potencial do Campus Industrial de Ferrol como espazo de investigación aplicada, onde a ciencia de materiais contribúe a darlles resposta a retos industriais actuais mediante solucións innovadoras, funcionais e aliñadas coa valorización dos residuos e o desenvolvemento de novos materiais máis sostibles.
