Nueva técnica para obtener papel 3D reciclado podría ser una alternativa sostenible al plástico

El estudiante de ingeniería mecánica Aidan Leitch espera que su técnica de usar papel reciclado para formar objetos sólidos pueda abrir puertas a reemplazos de plástico ecológicos.

Leitch, estudiante de tercer año de ingeniería mecánica en la Escuela de Ingeniería de la USC Viterbi, dedica su tiempo libre a proyectos que van desde tejer alfombras peludas diseñadas en MATLAB hasta bolas de impresión 3D optimizadas para un rebote máximo.

Recientemente, Leitch desarrolló un proceso para convertir el papel y el cartón en un material similar a la madera que espera pueda proporcionar una alternativa valiosa al plástico en el empaque de productos o cubiertos de un solo uso.

“La impresión 3D y otras técnicas de fabricación avanzadas ya están revolucionando la forma en que fabricamos todo“, dijo Leitch.

“Aunque a menudo esto significa nuevos plásticos o materiales compuestos elegantes, creo que la fabricación avanzada ofrece nuevas oportunidades para los materiales tradicionales y sostenibles, como el papel, también.

Espero que mi proyecto demuestre esto e inspire a otros a explorar estas oportunidades“.

La técnica de Leitch permite presionar cartones, periódicos, papel blanco normal o envases de cartón de huevos en un nuevo material denso utilizando moldes 3D.

Este material final es rígido, completamente biodegradable y se puede moldear en casi cualquier forma tridimensional.

“Estamos bastante acostumbrados a que el papel sea suave, delgado y plano, pero la pulpa prensada no es ninguna de las anteriores“, dijo Leitch.

“No se rasga, quema ni aplasta tan fácilmente como el papel del que está hecho.

Pero al igual que la mayoría del papel, el material se puede convertir en abono fácilmente“.

La inspiración de Leitch para este proyecto provino de su pasantía en la firma de diseño y creación de prototipos 3D Brooklyn en el verano de 2018.

Fue testigo de una técnica similar utilizada por Will Haude, cofundador y director de diseño de 3D Brooklyn, que había realizado algunos experimentos preliminares con molduras y trozos de cartón con cola de PVA.

Leitch refinó este proceso convirtiendo el cartón en una pulpa, lo que permitió un mayor detalle de moldeo y un proceso más consistente en general.

Leitch ha creado platos, organizadores de escritorio y portalápices, pero en última instancia espera que este material de pulpa prensada pueda usarse como reemplazo del plástico.

Según él, su material es mucho más resistente que las sustituciones de plástico existentes basadas en papel y puede tener diseños más intrincados.

El proceso de Leitch funciona tomando pulpa de papel húmeda y un material de unión soluble en agua y comprimiéndolo en un molde impreso en 3D.

La pulpa se elabora combinando papel blanco, cartón o periódico triturado con un agente aglutinante (Leitch generalmente usa pasta de arroz), agregando agua y mezclándola en una mezcla homogénea.

Luego, esta pulpa se coloca en un molde impreso en 3D, que se comprime con un tornillo de banco, abrazadera u otro dispositivo de presión para eliminar la mayor parte del agua, dejando que el aglutinante mantenga las fibras del papel juntas.

Leitch pasó el verano pasado haciendo una pasantía para Zume Inc., una empresa de tecnología de fabricación centrada en reducir los desechos plásticos con sustitutos económicamente viables para los envases de plástico.

Según el vicepresidente de ingeniería de Zume, Josh Goldberg, su interés y su trabajo independiente innovador en esta área fue un factor decisivo para aceptarlo para una pasantía de verano.

“Aidan fue un colaborador clave durante el verano en múltiples proyectos, y todos aquí disfrutaron de tenerlo como miembro de nuestro equipo”, dijo Goldberg.

“No solo se sumergió en lo que sabe con respecto al diseño y la impresión 3D, sino que también se hizo cargo de nuevos proyectos que tuvieron un impacto material en nuestro negocio”.

“Me ha gustado hacer cosas desde que tengo uso de razón. Ya fueran LEGO o impresoras 3D, siempre encontré algún tipo de medio para construir”, dijo Leitch.

Leitch dijo que se sintió atraído por la USC porque parecía un lugar donde tendría la flexibilidad de perseguir intereses fuera de la ingeniería estrictamente.

“Tuve la sensación de que podría ser un estudiante de ingeniería allí sin ser solo un estudiante de ingeniería”, dijo Leitch.

“Me gustó haber podido explorar algunas vías de interés diferentes a través de mis cursos.

Hasta ahora he tomado clases en la (USC) Roski School (of Fine Arts) y la School of Architecture y descubrí que ofrecían una dimensionalidad que complementaba mis clases de ingeniería“.

En el campus, Leitch es miembro de USC Makers, un club de USC Viterbi que reúne a estudiantes de ingeniería para trabajar en proyectos interesantes, desde perros robóticos hasta sistemas de seguridad para la prevención del robo de bicicletas.

Leitch se unió a Makers en su primer año y desde entonces se ha convertido en gerente de proyectos del club.

El año pasado, dirigió dos proyectos: supervisó el desarrollo de una máquina de pintura con luz 3D y un robot de telepresencia virtual.

Leitch también realiza consultas independientes de creación de prototipos y fabricación, además de impartir clases de tecnología con frecuencia en bibliotecas locales, así como en MacInspires, un espacio de creación en Nueva York.

“De hecho, aprendí impresión 3D y electrónica en clases similares cuando era aún más joven, por lo que veo como mi deber transmitir ese conocimiento en el futuro“, dijo Leitch.

Siempre me ha resultado muy gratificante enseñar a otros jóvenes las mismas habilidades que me han fortalecido y envalentonado “.

Fuente: USC Viterbi