La indústria de la impressió 3D exigeix el desenvolupament de resines lliures de fonts no renovables per aconseguir tecnologies de fabricació additiva més sostenibles. Per aconseguir-ho, la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC) i l’Institut Català d’Investigació Química (ICIQ) han desenvolupat noves resines polimèriques 3D a partir de monòmers provinents de diverses fonts naturals, com és l’àcid succínic, que es troba en aliments com el blat de moro i el bròcoli, entre d'altres. En la impressió 3D amb llum es requereixen resines líquides, lliures de dissolvents i amb una bona cinètica de polimerització per ser industrialment viable.

La recerca, liderada per la UPC, s’ha fet en dues fases. En una primera, s’ha preparat la resina polimèrica a partir de materials d'origen vegetals per ser impresa en 3D, una tasca liderada per la investigadora Elaine Armelin, del grup de recerca Innovation in Materials and Molecular Engineering - Biomaterials for Regenerative Therapies (IMEM-BRT) i professora de l'Escola d'Enginyeria de Barcelona Est (EEBE). Posteriorment, l'àrea de Coneixement i Transferència de Tecnologia de l'ICIQ i Projectes Industrials (ICIQ-KTT) ha imprès la resina, sota la supervisió de l'investigador Fernando Bravo.

Els resultats d’aquest treball s’han publicat a la revista RSC Applied Polymers de la Royal Society of Chemistry, que l'ha seleccionat en la seva col·lecció temàtica de desenvolupament sostenible 'SDG12: Producció i Consum Responsables'.

Impressió 3D sostenible
La recerca en aquest camp és clau per promoure tecnologies d'impressió 3D més sostenibles. Així, les resines polimèriques desenvolupades per l'equip de la UPC i l'ICIQ provenen de fonts naturals, com són l'àcid succínic, l’àcid màlic i l’àcid tartàric, que, amb només una etapa de síntesi, es converteixen en les resines funcionals que poden ser utilitzades en impressores tipus digital light processing o d'estereolitografia (SLA).

Aquest treball s'emmarca en el Projecte Base-3D, liderat pel CIM UPC i que compta amb el suport de la Secretaria d'Universitats i Recerca del Departament d'Empresa i Coneixement de la Generalitat de Catalunya i el Programa Operatiu FEDER de Catalunya 2014-2020. L'objectiu del projecte és impulsar les tecnologies de fabricació additiva a través d'un procés de maduració tecnològica i promoure'n la implantació en la indústria catalana, quiròfans, empreses i aules.

Aquest és el segon tipus de resines polimèriques que l'ICIQ i la UPC han desenvolupat dins del projecte Base3D, en l'agrupació Light3D (projecte BASE3D: 001-P-001646), liderada per l'associació LEITAT. La primera va ser un polímer biodegradable que va permetre imprimir amb excel·lents propietats, amb impressores DLP.

Actualment, el grup IMEM-BRT està treballant amb biopolímers tous (alginat, quitosà i gelatina, entre d'altres), com a materials superabsorbents sostenibles per a sòls, bateries i polielectrolits per a cel·les dessalinitzadores. El grup IMEM-BRT forma part del Centre de Recerca en Ciència i Enginyeria Multiescala (CCEM) de la Universitat, que té l'acreditació d'Unitat d'Excel·lència María de Maeztu.

Article de referència

• 'Synthesis of bio-sourced liquid resins and their photopolymerization with poly(ethylene glycol) diacrylate in the roadmap to more sustainable digital light processing technologies' [Article publicat a la revista RSC Appl. Polym., 2024, 2, 284–295, DOI: 10.1039/d3lp00207a]