Una tesis del CITENI impulsa nuevos materiales sostenibles para el ámbito de la electrónica mediante impresión 3D

La transición hacia una industria más sostenible y digital, marcada por el avance de la impresión 3D y de la industria 4.0, pasa en buena medida por el desarrollo de materiales capaces de combinar funcionalidad, eficiencia y menor impacto ambiental. En este contexto se sitúa una investigación realizada en el Centro de Investigación en Tecnologías Navales e Industriales (CITENI) de la Universidad de A Coruña (UDC), en el Campus Industrial de Ferrol, que explora nuevas vías para fabricar dispositivos electrónicos mediante impresión 3D a partir de bioplásticos y la revalorización de residuos industriales. El trabajo dio lugar a una tesis doctoral que explora el diseño de compuestos poliméricos sostenibles para la impresión 3D a partir de bioplásticos y residuos vegetales, con aplicaciones reales en el ámbito de la electrónica, por ejemplo en la creación de circuitos eléctricos, sensores o biosensores impresos.

Bioplásticos, nanotubos de carbono y residuos revalorizados
La investigación, que lleva por título: «Revalorización de residuos lignocelulósicos en compuestos funcionales de ácido poliláctico y nanotubos de carbono para impresión 3D», fue desarrollada por Silvia Lage en el marco del Programa Oficial de Doctorado en Física Aplicada de la UDC. El trabajo parte del ácido poliláctico (PLA), un polímero termoplástico de origen renovable muy utilizado en la impresión 3D, que se combina con rellenos conductores como los nanotubos de carbono para dotar al material de propiedades eléctricas.

Como elemento innovador, la tesis incorpora residuos lignocelulósicos
—procedentes de restos vegetales ricos en celulosa y lignina— como aditivos en los compuestos. Estos residuos, habitualmente considerados desechos, pasan así a formar parte de materiales de alto valor añadido. Los resultados demostraron que su incorporación mejora las propiedades físico-químicas de los compuestos, como la resistencia mecánica y la conductividad eléctrica, al tiempo que contribuye a la valorización de estos subproductos desde la perspectiva de la economía circular.

Materiales pensados para aplicaciones reales
Los compuestos desarrollados fueron formulados específicamente para su procesamiento mediante técnicas de modelado por deposición fundida o impresión 3D por FDM (Fused Deposition Modeling), uno de los métodos más extendidos en la fabricación aditiva. A lo largo de la investigación se evaluó el comportamiento de los materiales durante el procesado, así como su estabilidad y reproducibilidad, aspectos clave para su transferencia al ámbito industrial.

Como parte final del trabajo, se diseñaron y fabricaron distintos prototipos funcionales impresos en 3D empleando las formulaciones optimizadas. Entre ellos se incluyen circuitos eléctricos con LED, biosensores y sensores, que permitieron validar el correcto funcionamiento de los materiales en aplicaciones reales. Los ensayos confirmaron la precisión, fiabilidad y reproducibilidad de los prototipos, así como también demostraron el potencial de estos compuestos para el desarrollo de dispositivos electrónicos impresos.

Defensa de la tesis y evaluación por un tribunal internacional
La tesis fue defendida el 16 de diciembre de 2025 en el Salón de Actos Concepción Arenal del Campus de Ferrol. El trabajo estuvo dirigido por las doctoras del Grupo de Polímeros María José Abad López y Ana Isabel Ares Pernas, que trabajan en el Laboratorio de Plásticos (LABPLAST) del CITENI.

La evaluación corrió a cargo de un tribunal internacional presidido por la doctora Celina Bernal, de la Universidad de Buenos Aires, investigadora vinculada al Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET). Actuó como vocal el doctor Nikola Perinka, del Centro Vasco de Materiales, Aplicaciones y Nanoestructuras (BC Materials), y fue secretaria la doctora e investigadora del CITENI de la UDC María Belén Montero. El tribunal destacó la relevancia científica del estudio y propuso para la tesis la máxima calificación de sobresaliente cum laude, a la espera de la resolución oficial.

Investigación aplicada desde el Campus Industrial de Ferrol

Esta tesis se suma a las líneas de investigación desarrolladas en el CITENI en torno a los materiales poliméricos avanzados, la fabricación aditiva y la sostenibilidad. El trabajo muestra el potencial del Campus Industrial de Ferrol como espacio de investigación aplicada, donde la ciencia de materiales contribuye a dar respuesta a retos industriales actuales mediante soluciones innovadoras, funcionales y alineadas con la valorización de residuos y el desarrollo de nuevos materiales más sostenibles.