Investigadora visitante china investiga nuevos plásticos a base de materias primas renovables

La profesora china Dr. Xinyan Shi está actualmente de visita en el campus. (Foto: Sebastian Kamerling/Ce)

La profesora china Dra. Xinyan Shi de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Qingdao (QUST) está actualmente como invitada en la Universidad Técnica de Kaiserslautern (TUK). En el departamento de Materiales Compuestos, la investigadora se ocupa de la impresión 3D de plásticos. Lo especial: se utiliza la materia prima renovable celulosa, que pretende mejorar las propiedades de las piezas impresas. Shi participa en un proyecto de investigación en la TUK, apoyado por el Servicio Alemán de Intercambio Académico (DAAD).

Con la ayuda de técnicas de impresión 3D, por ejemplo, se pueden fabricar fácilmente componentes complejos de plástico. El equipo del profesor Dr. Alois Schlarb en el departamento de Materiales Compuestos también trabaja con esta tecnología. Junto con la profesora Shi, los investigadores estudian, por ejemplo, cómo puede utilizarse la celulosa en estos plásticos. Este es el campo de especialización de la investigadora invitada y su grupo de trabajo. La celulosa es una molécula de azúcar de cadena larga. Constituye la mayor parte de las paredes celulares de las plantas y se obtiene, por ejemplo, en el procesamiento de la madera.

El equipo de investigación de Kaiserslautern trabaja en incorporar la llamada celulosa nanocristalina (CNC) en sus plásticos. Tiene propiedades mecánicas particularmente buenas, además de una alta resistencia y rigidez, lo que también beneficia a la pieza impresa final. En este proceso, es importante que las partículas de celulosa se distribuyan de manera uniforme en las capas de plástico y se adhieran bien a ellas. Los científicos utilizan en este trabajo un bioplástico, una llamada ácido poliláctico polimerizado, o PLA, que es completamente biodegradable.

El objetivo del proyecto es que en la impresión 3D puedan utilizarse llamados materiales híbridos. Esto se refiere a una combinación de diferentes materiales a varias escalas, como por ejemplo partículas de celulosa nanométricas y otros aditivos en diferentes tamaños. De esta manera, es posible equipar los materiales con distintas propiedades, adaptados a cada aplicación.

Estos materiales y el proceso de impresión 3D son de interés para diferentes áreas, como la industria automotriz o la tecnología médica.

La profesora Shi estará en el departamento de Materiales Compuestos durante aproximadamente cuatro semanas. En el marco del proyecto de dos años “Composites híbridos de polímeros intrínsecos basados en biomasa fabricados mediante impresión 3D”, están planadas otras estancias.