Desarrollan un revestimiento transparente a base de madera que no se empaña
Una nueva película elaborada a partir de un subproducto de la madera evita que se empañen los cristales, como los de las gafas y los de los parabrisas de los coches.
Por la Universidad Aalto
Crédito: imagen conceptual generada con DALL-E 2 por Microsoft Bing
Un equipo de investigadores ha desarrollado una forma de convertir un material de desecho de la madera en una película transparente de base biológica que puede utilizarse para fabricar revestimientos antivaho o antirreflectantes para los cristales de las gafas o de los vehículos. Además de ofrecer una alternativa a los materiales sintéticos tóxicos que se utilizan actualmente, este método transforma un residuo en un valioso sumidero de carbono.
La lignina es un residuo abundante en la producción de papel y pasta que resulta muy difícil de procesar, por lo que suele quemarse para producir calor. Crear nanopartículas de lignina para su uso en revestimientos antivaho no es una idea nueva, pero hasta ahora los científicos no habían conseguido convertirlas en películas transparentes.
“Sabíamos que las partículas pequeñas parecen menos turbias, así que quise ver si podía hacer películas de partículas invisibles reduciendo el tamaño de las partículas al mínimo", explica el investigador Alexander Henn, autor principal del estudio. Él y su equipo utilizó lignina acetilada, y desarrolló una forma mejorada de esterificarla en una reacción que dura solo unos minutos y se produce a la temperatura relativamente baja de 60 °C.
Films made of lignin nanoparticles can have structural coloration or be used as transparent anti-fog coatings. Credit: Alexander Henn / Aalto University
“Las partículas de lignina que fabriqué a partir de la lignina acetilada tenían propiedades sorprendentes, lo que hizo que el resto del estudio fuera muy interesante. La posibilidad de fabricar películas fotónicas, por ejemplo, fue toda una sorpresa", afirma Henn.
Además de recubrimientos antivaho y antirreflectantes, el nuevo método también permite fabricar películas coloreadas a partir de nanopartículas de lignina. Controlando el grosor del recubrimiento y utilizando películas multicapa, el equipo creó materiales con diferentes colores estructurales.
“Los esfuerzos de Sahar Babaeipour fueron fundamentales para controlar las propiedades fotónicas de las partículas", afirma Henn, quien añade que los investigadores Paula Nousiainen y Kristoffer Meinander aportaron su experiencia en química de la lignina y fenómenos fotónicos, respectivamente, lo que ayudó al equipo a comprender sus resultados y utilizarlos con eficacia.
Valiosos productos derivados de la lignina.
Según el estudio de viabilidad realizado por este equipo de investigadores, la facilidad de la reacción y su alto rendimiento significan que podría ampliarse de forma rentable a niveles industriales. “Los productos derivados de la lignina podrían ser comercialmente valiosos y, al mismo tiempo, actuar como secuestradores de carbono, lo que contribuiría a aliviar la actual dependencia de los combustibles fósiles y a reducir las emisiones de dióxido de carbono", afirma la profesora Monika Österberg. –Y añade: Este tipo de aplicaciones de alto valor añadido son importantes para impulsar la valorización de la lignina y dejar de utilizarla solo como combustible".
Henn señala que el estudio se benefició desde un inicio de las perspectivas de llevarlo más allá de la mesa de laboratorio. “El trabajo en equipo fue fundamental para que este estudio tuviera repercusión. Pudimos incluir el análisis tecnoeconómico con la ayuda del profesor Pekka Oinas y la investigadora doctoral Susanna Forssell", concluye Henn.
Información facilitada por la Universidad Aalto
Fuente: Karl Alexander Henn, Sahar Babaeipour, Susanna Forssell, Paula Nousiainen, Kristoffer Meinander, Pekka Oinas, Monika Österberg. Transparent lignin nanoparticles for superhydrophilic antifogging coatings and photonic films. Chemical Engineering Journal (2023). DOI: https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.145965
