Descripción del proyecto
LA LIGNINA ES UN POLIMERO NATURAL MUY ABUNDANTE EN LA NATURALEZA. SUS PROPIEDADES FISICO-QUIMICAS, ESTABILIDAD TERMICA, O PROPIEDADES MECANICAS LA CONVIERTEN EN UN MATERIAL MUY ATRACTIVO PARA SU USO EN LAS SINTESIS DE MATERIALES COMPUESTOS FUNCIONALES PARA APLICACIONES ELECTRONICAS Y DE ALMACENAMIENTO DE ENERGIA. ADEMAS, SU EXTRACCION A PARTIR DE RESIDUOS LIGNOCELULOSICOS ES UNA ALTERNATIVA MEDIOAMBIENTALMENTE VENTAJOSA PARA LA REVALORIZACION DE DICHOS RESIDUOS. SIN EMBARGO, LOS PROCESOS DE EXTRACCION A PARTIR DE LA BIOMASA SON COSTOSOS Y TIENEN UN ALTO IMPACTO MEDIOAMBIENTAL DEBIDO A LA UTILIZACION DE GRANDES CANTIDADES DE DISOLVENTES. EL USO DE DISOLVENTES EUTECTICOS PROFUNDOS (DES) PUEDE SUPONER UNA ALTERNATIVA MAS ECOLOGICA PARA ESTOS PROCESOS DE BIOREFINERIA. EL OBJETIVO PRINCIPAL DE ESTE PROYECTO ES LA REVALORIZACION DE LA LIGNINA, EXTRAIDA A PARTIR DE RESIDUOS LIGNOCELULOSICOS MEDIANTE METODOS CON BAJO IMPACTO MEDIOAMBIENTAL, Y USARLA COMO ELEMENTO CONSTITUYENTE DE COMPUESTOS POLIMERICOS CONDUCTORES APTOS PARA IMPRESION 3D. LAS TECNOLOGIAS DE IMPRESION EN 3D, PERMITEN LIBERTAD EN EL DISEÑO, DISMINUIR TIEMPO DE DESARROLLO DEL PRODUCTO, PERSONALIZACION DE PRODUCTOS A COSTES RAZONABLES Y DISMINUCION EN EL CONSUMO DE MATERIAS PRIMAS Y RESIDUOS GENERADOS. SIN EMBARGO, EL DESARROLLO DE ESTAS TECNICAS PRESENTA ALGUNOS RETOS, ENTRE ELLOS, EL LIMITADO NUMERO DE MATERIALES APTOS, ASI COMO, EL BAJO CONOCIMIENTO QUE SE TIENE DEL PROCESO Y DE LOS MATERIALES UTILIZADOS. ES NECESARIO AUMENTAR EL NUMERO DE MATERIALES DISPONIBLES, DOTANDOLOS DE NUEVAS FUNCIONALIDADES Y REDUCIENDO EL IMPACTO MEDIOAMBIENTAL DE LOS YA EXISTENTES. LA PROPUESTA DEL PROYECTO CONSTA DE DOS VIAS DE TRABAJO. LA PRIMERA SE CENTRARA EN EL DESARROLLO DE RESINAS FOTOCURABLES CONDUCTORAS IMPRIMIBLES USANDO POLIANILLINA COMO CARGA CONDUCTORA. EN ESTA PROPUESTA, LA LIGNINA SE UTILIZARA PARA MODIFICAR LA MORFOLOGIA Y MEJORAR LAS PROPIEDADES MECANICAS DE LAS RESINAS DISEÑADAS PARA TECNOLOGIAS DE IMPRESION 3D POR FOTOPOLIMERIZACION EN CUBA, COMO EL PROCESAMIENTO DIGITAL DE LUZ (DLP). SE ESTUDIARA LA MODIFICACION QUIMICA DE LA LIGNINA, PARA MEJORAR SU COMPATIBILIDAD CON LAS RESINAS. SON CLAVES LAS ETAPAS CLAVES DE HOMOGENIZACION Y COMPATIBILIZACION DE RELLENO-MATRIZ, ACORDES CON LAS EXIGENCIAS DE VISCOSIDAD, TIEMPOS DE CURADO Y FLEXIBILIDAD DEL MATERIAL FINAL, EXIGIDOS POR LAS TECNICAS DE IMPRESION 3D. LOS MATERIALES SE CARACTERIZARAN POR FTIR, TGA, XRD, RMN, SEM/TEM, ADEMAS SE ESTUDIARAN SUS PROPIEDADES MECANICAS, CONDUCTIVIDAD ELECTRICA Y PIEZORRESISTIVIDAD. LA CINETICA DE FOTOPOLIMERIZACION DE LOS NUEVOS COMPUESTOS SERA SEGUIDA POR REOLOGIA. LA SEGUNDA VIA DE TRABAJO SE CENTRARA EN LA INCORPORACION DE LA LIGNINA PARA EL DESARROLLO DE NUEVOS COMPUESTOS CONDUCTORES PARA FILAMENTOS APTOS PARA IMPRESION 3D POR MODELADO POR DEPOSICION FUNDIDA (FDM). PARTIENDO DE ACIDO POLILACTICO (PLA) SE EVALUARA EL PROCEDIMIENTO OPTIMO PARA INCORPORAR NANOTUBOS DE CARBONO Y LIGNINA EN LAS FORMULACIONES CON EL OBJETIVO DE OBTENER EL MEJOR BALANCE ENTRE LAS PROPIEDADES ELECTRICAS Y MECANICAS EN LOS COMPUESTOS CONDUCTORES IMPRIMIBLES. UN PROFUNDO ANALISIS DE LAS PROPIEDADES VISCOELASTICAS PERMITIRA EVALUAR LA PROCESABILIDAD DE LOS MATERIALES EN LA IMPRESORA 3D. FINALMENTE, LAS PROPIEDADES ELECTRICAS/DIELECTRICAS Y PIEZORESISTIVAS DE LOS MATERIALES DESARROLLADOS SERAN ESTUDIADAS PARA EVALUAR SU UTILIDAD EN LA FABRICACION DE SENSORES Y DISPOSITIVOS ELECTRONICOS MEDIANTE IMPRESION 3D. IGNINA\FFD\FOTOPOLIMERIZACION\IMPRESION 3D\POLIANILINA\COMPUESTOS CONDUCTORES