La Universidad Tecnológica de Chalmers y el Centro de Ciencias de la Madera Wallenberg (Suecia) han probado un material ligero compuesto de nanocelulosa y algas como material de construcción. La investigación realizada muestra cómo este material renovable y respetuoso con el medio ambiente se puede imprimir en 3D de forma energéticamente eficiente para fabricar una variedad de productos.
Al aprovechar las técnicas digitales y la impresión robótica 3D, el estudio abre un camino hacia una construcción eficiente en el uso de recursos, alineándose con los objetivos del Pacto Verde Europeo. Los hallazgos subrayan el papel crucial de la innovación en el diseño en el avance de los materiales de base biológica para un entorno construido sostenible.
Nanocelulosa impresa en 3D
Los investigadores utilizaron fibras de nanocelulosa, agua y un material a base de algas (alginato) para crear el llamado hidrogel. El alginato permitió imprimir el material en 3D y le dio una flexibilidad adicional cuando se secó. La nanocelulosa utilizada en este estudio se puede obtener a partir de residuos forestales, agrícolas y de fábricas de papel. Por tanto, se trata de un material disponible en cantidades abundantes.
El proceso energéticamente eficiente se basa en el hecho de que el hidrogel de nanocelulosa tiene propiedades que permiten diluirlo. Cuando se somete a presión, se licua para poder imprimirse en 3D y, cuando se elimina la presión, el material vuelve a su forma sólida original.
Los investigadores han probado muchas opciones diferentes de impresión 3D para ver cómo se comporta el hidrogel de nanocelulosa cuando se seca en diferentes formas y patrones. Los resultados de los experimentos se convierten en un punto de partida para el futuro diseño de productos hechos de nanocelulosa. Puede incluir, entre otras cosas, separadores de ambientes ligeros, persianas y sistemas de paneles de pared. El material también podrá utilizarse como revestimiento de revestimientos y paneles aislantes del sonido acústico, y en combinación con otros materiales utilizados para revestir tabiques.
Nuevos materiales de origen biológico
El estudio de los investigadores de Chalmers muestra el potencial de las membranas de nanocelulosa impresas en 3D que se secan a temperatura ambiente. De este modo, el material podrá encontrar nuevos usos en futuros componentes arquitectónicos y sistemas de construcción. La investigación también proporciona una nueva comprensión de la relación entre cómo distribuir el material en la impresión 3D y los efectos dimensionales, texturales y geométricos en los elementos finales del edificio.
Los nuevos materiales de origen biológico implican que los investigadores en arquitectura necesiten desarrollar enfoques alternativos para diseñar nuevos productos, no solo en términos de propiedades funcionales, sino también en términos de aceptación por parte del usuario.