Bio-Aerogel del KTH Royal Institute of Technology producido a través del método de secado al aire con mayor estabilidad en húmedo y densidad ultrabaja.
Beneficios
- Escalable
- Ligeros
- Sensible
- Biocompatibl a
Aplicaciones
- Entrega de drogas
- Robótica suave
- El diagnóstico médico
Objetivos de desarrollo sostenible de la ONU abordados
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Meta 3: Buena Salud y Bienestar
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Objetivo 9: Innovación e infraestructura de la industria
Bioutilización
- Alginato
- Celulosa
El Desafío
Los aerogeles son materiales porosos y livianos con muchas aplicaciones, desde aislamiento hasta limpieza de derrames de petróleo y andamios celulares 3D para ingeniería de tejidos. Los aerogeles a base de nanofibrillas de celulosa se basan en biopolímeros y se han estudiado y aplicado en muchos campos biomédicos debido a sus características únicas, que incluyen peso ultraligero, alta porosidad y resistencia excepcional. Estos bioaerogeles también son generalmente no tóxicos y biodegradables. Sin embargo, todavía hay espacio para la mejora en la producción de aerogeles basados en nanofibrillas y aerogeles en general. Para producir un aerogel, el líquido dentro de un gel debe eliminarse sin causar contracción. El método más común mediante el cual se hace esto es el secado supercrítico, que consume energía y es costoso. Además, las sustancias añadidas a algunos aerogeles para aumentar la resistencia del producto a menudo no son reciclables ni biodegradables.
Detalles de la innovación
El aerogel es de origen vegetal, hecho de una combinación de nanofibrillas, alginato (un compuesto natural en algas), carbonato de calcio y agua. Se produce a través de un proceso de secado al aire. En este proceso, se combinan diferentes proporciones de peso de gel CNF carboximetilado, solución de alginato y carbonato de calcio para crear los aerogeles, que luego se congelan a una temperatura estándar de 18 °C (64 °F), se descongelan, se intercambian solventes y se airean. seco. Este proceso es simple y escalable en comparación con el método de secado supercrítico y produce un aerogel de densidad ultrabaja (2 kg por metro cúbico o 0.12 lb por pie cúbico), altamente poroso (∼99 % de porosidad) y resistente a la humedad.
Historia de biomimética
La materia vegetal se compone principalmente de celulosa, hemicelulosa y lignina. La celulosa comprende hasta el 90% de una planta, y es lo que le da a la planta su estructura. Es liviano pero tiene una alta relación resistencia-peso, lo que lo hace increíblemente duradero.
