Ricerca: Un gruppo di scienziati internazionali sviluppa un metodo per la stampa 3D di componenti ecocompatibili in polimero composito utilizzando il chitosano derivato da insetti terrestri.
[Schema 1: Processo di sviluppo dei materiali compositi]
- Raccolta di insetti terrestri
- Estrazione della chitina
- Conversione della chitina in chitosano
- Creazione di compositi di chitosano e acido polilattico (PLA)
- Stampa 3D delle parti composte
Un team internazionale di ricercatori proveniente dall’ Asia, composto da membri dello Sri Ramakrishna Engineering College (Tamil Nadu), del Singapore Institute of Technology, della Newcastle University di Singapore, della Mahidol University (Tailandia) e dell’Universiti Teknologi Malaysia, ha ideato un metodo per la stampa 3D di componenti ecocompatibili in polimero composito. Il materiale utilizzato è il chitosano, un composto derivato dalla chitina che si trova negli esoscheletri degli artropodi, come gli insetti, e in alcuni animali marini, come i gusci dei granchi.
[Schema 2: Obiettivi della ricerca]
- Trovare materie prime ecologiche per la stampa 3D
- Soddisfare l’Obiettivo di sviluppo sostenibile 12 delle Nazioni Unite
- Promuovere modelli di consumo e produzione sostenibili
Gli insetti terrestri sono una fonte accessibile e sostenibile di chitina, grazie alla loro abbondanza e al loro alto contenuto di chitina negli esoscheletri. La produzione di chitosano a partire da insetti terrestri è vantaggiosa perché è sostenibile e rispettosa dell’ambiente, a differenza di altre fonti come gamberetti o gusci di granchio.
Nel loro studio, pubblicato sul Journal of Polymers and the Environment e intitolato “Caratterizzazione e prestazioni di nuovi compositi ecologici di acido polilattico di rifiuti organici prodotti da additivi”, i ricercatori hanno analizzato la fattibilità dello sviluppo di un materiale composito ecologico. Hanno scoperto che l’aggiunta di chitina e chitosano alla matrice di acido polilattico (PLA) riduce la resistenza e la rigidità, ma migliora la duttilità. Inoltre, i compositi di chitina/PLA e chitosano/PLA hanno mostrato una buona stabilità termica, rendendoli potenzialmente adatti per applicazioni nell’ambito dell’imballaggio alimentare.
[Schema 3: Caratteristiche dei compositi]
- Riduzione della resistenza e della rigidità con l’aumento delle concentrazioni di chitina e chitosano
- Miglioramento della duttilità rispetto al PLA puro
- Aumento della densità con l’aumento delle concentrazioni di chitina e chitosano 4. Buona stabilità termica
- Potenziali applicazioni nell’imballaggio alimentare
In conclusione, i ricercatori hanno sviluppato un metodo innovativo per la stampa 3D di componenti ecocompatibili in polimero composito utilizzando il chitosano derivato da insetti terrestri. Questo approccio rispetta l’Obiettivo di sviluppo sostenibile 12 delle Nazioni Unite e promuove modelli di consumo e produzione sostenibili. I risultati dello studio indicano che i compositi di chitina/PLA e chitosano/PLA potrebbero avere un impatto significativo nell’industria della stampa 3D, specialmente nell’ambito dell’imballaggio alimentare, grazie alle loro proprietà ecologiche e alla loro buona stabilità termica.
