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Celulosa para el autoensamblado de estructuras de espuma rígida

Un grupo de investigadores europeos ha adoptado una técnica nueva para el autoensamblado de celulosa nanocristalina (CNC) con la que desarrollar materiales interiores a base de espuma rígida para las industrias de la construcción y marítima.
Celulosa para el autoensamblado de estructuras de espuma rígida
La celulosa es el principal componente estructural de las plantas y el compuesto orgánico más común en la Tierra. Además, el tratamiento de las fibrillas de celulosa procedentes de los residuos de las industrias maderera y papelera en condiciones rigurosamente controladas puede permitir la liberación de nanopartículas altamente cristalinas conocidas como «celulosa nanocristalina».

El proyecto NCC-FOAM (Self-assembly of nano crystalline cellulose for lightweight cellular structures), financiado con fondos europeos, desarrolló una técnica única para el autoensamblado de CNC en estructuras celulares muy ordenadas a base de capas «parecidas al hojaldre». El objetivo era la creación de un compuesto de espuma/resina de CNC a partir de fuentes renovables que pudiera utilizarse para diseñar, desarrollar y procesar materiales estructurales de espuma.

Controlar los patrones de la nanoestructura durante el proceso de autoensamblado favorece la infusión de la resina, lo que además de conferir mayor dureza y resistencia, posibilita la producción de espumas con estructuras internas a medida y fuerza direccional.

Por tanto, el proceso de autoensamblado puede controlarse para producir estructuras adaptadas a los requisitos de las aplicaciones finales. La resistencia inherente del armazón de CNC implica que únicamente se necesitan cantidades muy reducidas de resina de refuerzo para producir espumas ligeras y rentables.

El equipo investigador desarrolló con éxito aglomerantes de base biológica para reformar el autoensamblado de las CNC en materiales de espuma virgen y producir paneles con unas dimensiones de 200 x 300 x 10 milímetros, lo que posibilitó la ampliación de la escala del proceso productivo de espuma con la infusión del polímero en las espumas.

Los resultados de las pruebas confirmaron el potencial de la espuma CNC como base para producir componentes ligeros de emparedado que puedan aplicarse en los sectores marítimo y de la construcción. Los resultados del análisis del ciclo de vida mostraron que la espuma CNC ofrece ventajas medioambientales gracias a un ahorro energético derivado de la sustitución del acero y las lanas minerales en las aplicaciones marítimas, lo que contribuye a una reducción del peso.

El proyecto NCC-FOAM, al acercar las técnicas de producción a un nivel industrial, representa un avance importante para conseguir tecnologías de espumas rígidas sostenibles.

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Palabras clave

Autoensamblado, celulosa nanocristalina, espuma rígida, NCC-FOAM, resina
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