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Biopolímeros

Los polímeros naturales son de gran utilidad para la fabricación de bioproductos debido a sus inherentes propiedades bioquímicas. Aunque proteínas y polisacáridos tienen propiedades prometedoras en este ámbito, se necesitan avances en el procesado y en la caracterización de los materiales para entender la estructura de estos biopolímeros y cuál es el mejor método de procesado para obtener las propiedades requeridas para aplicaciones específicas. En este contexto, el grupo BIOMAT se centra en la composición, estructura y propiedades de materiales basados en biopolímeros. La composición del material consistirá en proteínas (proteína de soja, gelatina, queratina, proteína de pluma de calamar) y/o polisacáridos (celulosa, quitina, quitosano), aunque otros compuestos naturales también serán incorporados en las formulaciones para facilitar el procesado y mejorar las propiedades, incluida la bioactividad. Se dará especial énfasis al uso de sustancias naturales para reticular los biopolímeros con el fin de evitar la liberación de productos tóxicos, como ocurre actualmente con el uso de aldehídos como agentes de reticulación. Además de la composición de las formulaciones, se optimizará el procesado de los materiales para controlar la estructura de los mismos. En concreto, se preparán productos 2D (biofilms) y 3D (biocomposites). Una vez fabricados los materiales, se analizarán propiedades como la solubilidad, permeabilidad, carácter hidrofóbico/hidrofílico, resistencia, flexibilidad, bioadhesión, porosidad e hinchamiento de cara a determinar la viabilidad de los materiales para su uso como envases activos o biomateriales. Estos compuestos activos se seleccionarán desde la perspectiva de los nuevos bioproductos. La estrategia adoptada por el grupo supondrá la reducción del uso de materiales no renovables y el empleo de técnicas de manufactura medioambientalmente sostenibles con el objetivo de fabricar productos que puedan ser fácilmente utilizados por los consumidores o pacientes, mejorando su calidad de vida. Los potenciales beneficios ambientales se determinarán a lo largo de todo el ciclo de vida de los bioproductos. En el marco del Programa Horizonte 2020, la investigación propuesta se engloba en el reto estrátegico "Cambio climático, medio ambiente, eficiencia de recursos y materias primas", en muy estrecha relación con el objetivo definido para un desarrollo sostenible que garantice vidas saludables y bienestar.

Research lines:

Aprovechamiento de residuos y subproductos industriales como materias primas para la fabricación de biocomposites o como ingredientes activos para distintas aplicaciones (envases o biomateriales)
Análisis del ciclo de vida y cálculo de la huella de carbono para evaluar la sostenibilidad ambiental, social y económica de los productos y los procesos
Modificación química y supramolecular de biopolímeros y caracterización de la estructura de los materiales a micro- y nano-escala y de las propiedades a nivel macroscópico
Optimización de las condiciones y procesos de manufactura de biocomposites y biomateriales para obtener productos sostenibles desde el punto de vista ambiental y económico

Institution: 
University of the Basque Country (UPV/EHU)

Science Field: 
Engineering & Technology

RIS3 priorities: 
Advanced manufacturing

Keywords: 
Valorización; biopolímeros; reticulación; manufactura; biofilms; biocomposites; análisis ciclo vida.

Main Researcher: 
de la Caba Ciriza, Koro

Address: 
Escuela Politécnica