Pela primeira vez, um material hidrogel feito de nanocelulose e algas foi testado como um material arquitetônico alternativo e mais ecológico.
O estudo, da Chalmers University of Technology, na Suécia, e do Wallenberg Wood Science Center, mostra como o abundante material sustentável pode ser impresso em 3D numa vasta gama de componentes arquitetónicos, utilizando muito menos energia do que os métodos de construção convencionais.
A pesquisa é apresentada em um artigo intitulado “Membranas arquitetônicas impressas roboticamente em 3D a partir de hidrogel de nanofibrila-alginato de celulose seca em ambiente” publicado na revista Materials and Design.
A indústria da construção consome hoje 50% dos recursos fósseis do mundo, gera 40% dos resíduos globais e causa 39% das emissões globais de dióxido de carbono. Existe uma linha crescente de investigação sobre biomateriais e suas aplicações, a fim de fazer a transição para um futuro mais verde, em linha com, por exemplo, o Pacto Ecológico Europeu.
A nanocelulose não é um biomaterial novo, e suas propriedades como hidrogel são conhecidas na área da biomedicina, onde pode ser impressa em 3D em suportes para crescimento de tecidos e células, devido à sua biocompatibilidade e umidade. Mas nunca foi seco e usado como material arquitetônico antes.
“Pela primeira vez, exploramos uma aplicação arquitetônica de hidrogel de nanocelulose. Especificamente, fornecemos o conhecimento que faltava até agora sobre seus recursos relacionados ao design e demonstramos, com a ajuda de nossas amostras e protótipos, a capacidade de ajuste desses recursos por meio de customização. design digital e impressão 3D robótica”, diz Malgorzata Zboinska, principal autora do estudo da Chalmers University of Technology.
A equipe utilizou fibras de nanocelulose e água, com adição de um material à base de algas chamado alginato. O alginato permitiu aos pesquisadores produzir um material imprimível em 3D, uma vez que o alginato adicionou flexibilidade extra ao material quando ele secou.
A celulose é considerada a alternativa ecológica mais abundante ao plástico, pois é um dos subprodutos das maiores indústrias do mundo. “A nanocelulose utilizada neste estudo pode ser adquirida na silvicultura, na agricultura, em fábricas de papel e em resíduos de palha da agricultura. É um material muito abundante nesse sentido”, diz Zboinska.
O estudo fornece os primeiros passos para demonstrar o potencial de aumento de escala das construções de membranas de nanocelulose impressas em 3D e secas em ambiente, bem como uma nova compreensão da relação entre o design das vias de deposição do material por meio de impressão 3D e as dimensões, texturais, e efeitos geométricos nas construções finais.
Este conhecimento é um trampolim necessário que permitirá a Zboinska e sua equipe desenvolver, por meio de pesquisas futuras, aplicações de nanocelulose em produtos arquitetônicos que precisam atender a requisitos funcionais e estéticos específicos do usuário.
Fonte: TechXplore.