También han contribuido al avance en la impresión de objetos en 3D con electrónica integrada y en sistemas de captura de CO₂, a potenciar la eficiencia energética en la construcción y la movilidad, así como a prevenir infecciones hospitalarias

Gracias a las ayudas del Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (Ivace) con fondos de la Generalitat Valenciana, Aimplas, Instituto Tecnológico del Plástico, ha potenciado durante 2023 actividades de I+D independiente para seguir liderando, impulsando y fortaleciendo la I+D+i empresarial y la transferencia del conocimiento en el sector de los plásticos. Así, el centro tecnológico ha avanzado en sus nueve líneas de investigación: Agricultura y silvicultura sostenible, Cambio climático y descarbonización de la economía, Movilidad sostenible y del futuro, Seguridad alimentaria, Economía circular, Salud, Tecnología química, Caracterización de materiales e Industria 4.0; y ha desarrollado la primera fase de su Plastics Living Lab.

En la línea de Agricultura y silvicultura sostenible, estas ayudas han permitido a Aimplas impulsar productos de plasticultura y acuicultura más sostenibles, por ejemplo, films para cubiertas con control de longitud de onda, desarrollar nuevos biopolímeros a partir de subproductos de la biomasa vegetal, terrestre y acuática, por ejemplo, almidones y algas, o valorizar diferentes productos con alto contenido en fibra, como son los rastrojos, para obtener materiales plásticos símil madera y símil cartón. Además, se han incorporado a estos productos ingredientes activos para conferirles propiedades fitosanitarias, bioestimulantes o fertilizantes, y conseguir así reducir el uso de insumos químicos. Por último, también se está trabajando en nuevas tecnologías de recubrimiento de materiales biopoliméricos en fertilizantes para que cuando estos lleguen al suelo se mantenga la calidad de los suelos de cultivo.

Por su parte, en la línea de Cambio Climático, Aimplas ha trabajado en dos vertientes. Por un lado, en la descarbonización de la economía, mediante el diseño de nuevos equipos de adsorción de CO₂ y otros gases contaminantes, sistemas de fotodegradación de los contaminantes en aguas, y reacciones de hidrogenación de amoniaco para futuras obtenciones de hidrógeno. Y, por otro lado, las investigaciones en el marco de esta línea también van dirigidas a potenciar una construcción sostenible, a través de nuevos procesos y reformulaciones de PVC utilizando material reciclado y aditivos y cargas más sostenibles, que los que actualmente se utilizan en el mercado, con el estudio de nuevos sistemas constructivos, utilizando materiales poliméricos, termoplásticos y composites, con recubrimientos para edificios para la reducción de la demanda energética, y con una revisión legislativa de las nuevas tendencias de armonización de productos de la construcción.

En cuanto a Movilidad Sostenible y del futuro, Aimplas ha abordado cuatro grandes desafíos: la sostenibilidad, la conectividad, la electrificación y la seguridad. Para ello, ha apostado por el aligeramiento estructural de los vehículos mediante el desarrollo de composites termoplásticos, termoestables, y por el aumento de la eficiencia energética a través de estructuras como el tanque de hidrógeno, o carcasas de batería. El instituto tecnológico también se ha centrado en utilizar materiales biobasados para reducir la dependencia de los combustibles fósiles y en la multifuncionalidad de los materiales, para dotarlos de propiedades como apantallamiento electromagnético, resistencia al fuego y mejora de la conductividad eléctrica y térmica, entre otras. El desarrollo de estructuras inteligentes a través de la integración de sensores que permitan durante el ciclo de vida de un producto realizar un mantenimiento óptimo ha sido otra de las líneas de investigación abordadas.

En el ámbito de la Seguridad alimentaria, se ha seguido trabajando en polímeros naturales y en envases reutilizables. En el primer caso, evaluando nuevas fuentes alternativas de estos polímeros, debido a la creciente demanda, y en el caso de los envases reutilizables, evaluando estos materiales en diferentes ciclos y en condiciones de altas temperaturas, ya que la finalidad de estos envases es que puedan contener productos que luego sean horneables o microondables.

Durante 2023, Aimplas también ha potenciado su investigación en Economía Circular poniendo el foco en dar solución a los residuos y en optimizar todos los procesos de reciclado. En concreto, el centro ha trabajado en procesos de separación para residuos complejos y en la eficiencia de los procesos de reciclado físico y químico, para reducir los tiempos de proceso y también el consumo energético. Todo ello, con el fin de conseguir procesos realmente más eficientes y seguros, que permitan obtener productos reciclados de mayor calidad que puedan volverse a incorporar en los diferentes sectores del plástico con un menor impacto ambiental.

En la línea de Salud, Aimplas ha avanzado en procesos de encapsulación para incorporar antimicrobianos en la lucha contra las IRAS (las infecciones relacionadas con la asistencia sanitaria). Paralelamente, ha desarrollado biosensores para su identificación precoz en los hospitales y así poder luchar contra la enfermedad antes de que se presente. También ha trabajado en nuevos polímeros con capacidad biodegradable y biocompatible para poder desarrollar nuevos dispositivos médicos. Y finalmente ha continuado trabajando en tecnologías más sostenibles impulsando la línea del compounding farmacéutico (holt-melt extrusión y melt granulation)) que permite obtener soluciones para el sector nutraceútico y farmacéutico (soluciones de fácil deglución, por ejemplo), con menor impacto ambiental al eliminar el uso de disolventes.

En cuanto a Tecnología química, el Instituto ha puesto el foco en el desarrollo y escalado en planta piloto de diferentes polímeros, sobre todo biopolímeros obtenidos a partir de la valorización de residuos de fuentes agroindustriales. También ha avanzado en la producción de bioaditivos, con propiedades antimicrobianas o de retardancia a la llama, y en el desarrollo de cápsulas y partículas con sustancias activas de aplicación en envases cosméticos o en tejidos para mascarillas. Además, se ha trabajado en recubrimientos hidrofóbicos y se han intensificado los procesos en las líneas de mecanoquímica y extrusión reactiva. Todo ello, poniendo la sostenibilidad de los procesos en el centro de toda la línea de investigación de Tecnología química.

En la línea de Caracterización de materiales, Aimplas se ha centrado en el estudio de los ensayos mecánicos dinámicos, mediante ciclos de fatiga y de temperatura, que se emplean para caracterizar materiales en sectores complejos y de alta exigencia como el aeroespacial. En biodegradación de materiales, la actividad se ha focalizado en optimizar la evaluación de la biodegradación en medio marino, aumentando la sensibilidad del método. En el área de microplásticos, el centro ha ampliado su conocimiento para determinar microplásticos, desde el punto de vista cuantitativo y cualitativo, mediante el uso de técnicas acopladas. Y en cuanto a la investigación en NIAS (sustancias no añadidas intencionadamente), la actividad del centro se ha dirigido a la determinación analíticamente más compleja: las NIAS no volátiles presentes en envases de diferentes materiales, incluyendo biopolímeros y reciclado. La evaluación de riesgos de NIAS se complementa con el desarrollo de metodologías basadas en bioensayos in vitro.

En el campo de la Industria 4.0, se ha trabajado en dos grandes ámbitos, en la fabricación aditiva, con el desarrollo de nuevos materiales, como un filamento conductor eléctrico o materiales en polvo, y en electrónica impresa, con nuevos sensores piezoeléctricos. También se ha investigado en una tercera línea derivada de la unión de ambos mundos, que permite obtener objetos impresos en 3D con electrónica integrada, como sensores impresos o resistencias calefactables. También se ha abordado la robótica blanda, a través del desarrollo de materiales blandos para articulaciones en humanoides con electrónica 3D integrada para controlar la flexión, el movimiento y otros parámetros.

Por último, gracias a este apoyo del Ivace, Aimplas, también ha desarrollado la primera fase de su Plastics Living Lab, un espacio dinámico que permitirá complementar su sistema de innovación con un sistema de validación de los demostradores de I+D+i, alineado con los ODS y con mayor impacto medioambiental y social.