25.02.2020 - Aalto University

La combinación de partículas vegetales y agua forma un superpegamento "ecológico"...

En un estudio publicado en Advanced Materials, investigadores de la Universidad Aalto, la Universidad de Tokio, la Universidad de Sichuan y la Universidad de Columbia Británica han demostrado que los nanocristales de celulosa de origen vegetal (CNC) pueden formar un adhesivo que integra plenamente los conceptos de sostenibilidad, rendimiento y costo, que por lo general son sumamente difíciles de lograr simultáneamente.

A diferencia del Superglue, el nuevo eco glue desarrolla toda su fuerza en una dirección preferida, similar a los adhesivos "Peel and Stick". Al tratar de separar los componentes pegados a lo largo del plano principal de la unión, la fuerza es más de 70 veces mayor cuando se compara con la dirección perpendicular a ese plano. Todo esto significa que una sola gota del pegamento "eco" tiene suficiente fuerza para soportar hasta 90 kg de peso, pero aún así puede ser fácilmente removida con el toque de un dedo, según sea necesario. Como dice el Dr. Blaise Tardy del Departamento de Bioproductos y Biosistemas de Aalto, "La capacidad de sostener esta cantidad de peso con sólo unas pocas gotas es enorme, especialmente de una solución natural basada en plantas".

Este tipo de propiedades son útiles para proteger los componentes frágiles de las máquinas que pueden sufrir choques físicos repentinos, como los componentes de alto valor de la microelectrónica, para aumentar la reutilización de elementos estructurales y decorativos valiosos, en nuevas soluciones para aplicaciones de embalaje y, en general, para el desarrollo de soluciones adhesivas más ecológicas.

Producir un producto comparable a un líder del mercado a bajo costo y con nuevas propiedades

Además, en comparación con el enfoque actual de fabricar colas de alta resistencia que pueden implicar rutas complejas y costosas, el equipo ha demostrado que su solución consiste simplemente en tomar las fuentes de partículas biológicas de las plantas (con un costo comparativamente insignificante) y sólo añadir agua. Dado que el tiempo de curado está asociado a la evaporación de la fase acuosa (~2 horas, actualmente), puede ser controlado, por ejemplo, con calor.

El Profesor Aalto Orlando Rojas dice: "Llegar a un profundo entendimiento sobre cómo las nanopartículas de celulosa, mezcladas con agua, para formar un adhesivo tan sobresaliente es el resultado del trabajo entre el Dr. Tardy, Luiz Greca, el Profesor Hirotaka Ejima, el Dr. Joseph J. Richardson y el Profesor Junling Guo, y pone de relieve la fantástica colaboración e integración de los conocimientos para el desarrollo de una aplicación extremadamente atractiva, de bajo costo y segura".

"Un buen envase verde con mal pegamento todavía hace que el envase sea malo" - Dr. Blaise Tardy

Además, las perspectivas de utilización a nivel mundial (en una industria de 40.000 millones de euros) son bastante atractivas, dado el aumento constante de la producción de nanocristales de celulosa que se observa en todo el mundo, apoyado por los incentivos en el marco de la bioeconomía circular.

El Dr. Tardy añade: "El aspecto verdaderamente emocionante de esto es que, aunque nuestro nuevo adhesivo puede obtenerse directamente de la biomasa residual, como la de la agroindustria o el papel reciclado, supera en muchos aspectos a los productos sintéticos comerciales disponibles en la actualidad".

Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.

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