Una patineta hecha de espuma biodegradable. Crédito: Wolf – Tu Graz
Las espumas tienen numerosas aplicaciones potenciales posibles, por ejemplo, que van desde los sectores de ingeniería automotriz, doméstica y mecánica hasta aplicaciones de ocio y deportes.
Hasta ahora, ha sido una práctica común producir estos materiales a partir del petróleo crudo, lo que afecta negativamente su huella ecológica. En el proyecto de la UE Project Breadcell, un consorcio internacional ha desarrollado espumas a base de celulosa que se producen utilizando un proceso similar al pan de horno. Estas espumas son completamente biodegradables y reciclables.
El trabajo es publicado en el Tappi Journal.
Dos institutos de la Universidad Tecnológica de Graz (TU Graz), el Instituto de Bioproductos y Tecnología de Papel y el Instituto de Seguridad de Vehículos, desempeñaron un papel crucial en el desarrollo de la tecnología.
Muchas áreas potenciales de aplicación
“Es importante implementar esfuerzos de sostenibilidad en tantas áreas como sea posible”, dice Stefan Spirk del Instituto de Bioproductos y Tecnología de Papel en TU Graz.
“La celulosa está a base de plantas y está disponible en grandes cantidades. Reemplazar los productos a base de aceite con los hechos de materiales de celulosa es el objetivo y las espumas desarrolladas en el proyecto de brequia tienen una amplia gama de aplicaciones potenciales”.
Las plantas de zapatos, una bodyboard y una patineta hechas con la nueva espuma. Crédito: Wolf – Tu Graz
Los investigadores identificaron las siguientes áreas de aplicación, entre otras, como altamente adecuadas para las espumas ecológicas: el sector automotriz para la gestión de energía de impacto de choque, el sector de la construcción como material aislante y la industria deportiva para la fabricación de equipos deportivos y solas de zapatos. El material también ofrece beneficios potenciales en términos de gestión de humedad y acústica.
Modelos de diseño y simulación de fibra
Un aspecto clave del proyecto era establecer correlaciones entre la resistencia de la espuma y el diseño de fibra utilizando modelos de simulación avanzados. Para obtener los datos de entrada del material requeridos para estas simulaciones, el material se caracterizó integralmente.
Esto incluyó pruebas bajo una amplia variedad de cargas, para las cuales se utilizó una plataforma de prueba dedicada en Tu Graz que caracteriza el comportamiento de los materiales bajo cargas dinámicas y rápidas. Según los datos y los modelos desarrollados, se produjeron y aplicaron espumas con diferentes densidades y propiedades mecánicas en varios manifestantes.
Por ejemplo, los investigadores han producido y probado una patineta, una bodyboard, un casco de bicicleta y plantillas de zapatos.
“El desarrollo de la espuma también reveló una propiedad interesante: fue un desafío mantener la densidad perfectamente homogénea sobre todo el grosor de la espuma”, dice Florian Feist del Instituto de Seguridad de Vehículos en Tu Graz.
“Pero esta inhomogeneidad demostró ser ventajosa en una aplicación específica: los cascos de bicicleta. Una capa central más suave permite un tipo de cizallamiento entre las capas del casco externo e interno. Esto reduce la carga de rotación en el cerebro cuando hay un impacto, similar al principio de los sistemas de seguridad modernos como el sistema MIPS”.
Además de la Universidad de Chalmers (Coordinador del Proyecto) y TU Graz, otras tres instituciones participaron en la brequeta: la Universidad de Viena trabajó en construcciones de sándwiches para componentes livianos, mientras que Tecnalia en España probó la viabilidad de la implementación industrial y Bionanonet (BNN) en Graz evaluó la biodegradabilidad y el rendimiento del ciclo de vida.
El proyecto también ha dado lugar a una empresa spin-off, Foamo, que fabrica plantillas ligeras y amortiguadoras basadas en las espumas desarrolladas.
Más información: Veronika Biegler et al, Efecto de Xylan en el rendimiento mecánico de los papeles 2D de pulpa Kraft de madera blanda y espuma 3D, Tappi Journal (2025). Dos: 10.32964/tj24.3.131
Proporcionado por la Universidad Tecnológica de Graz
Cita: celulosa en lugar de petróleo crudo: los investigadores desarrollan espumas sostenibles (2025, 2 de julio) Recuperado el 2 de julio de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-07-cellulosa-crude-il-oilsustainable-foams.html
Este documento está sujeto a derechos de autor. Además de cualquier trato justo con el propósito de estudio o investigación privada, no se puede reproducir ninguna parte sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona solo para fines de información.
