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Introducción: Lograr una mejor sinergia entre los biomateriales utilizados para la regeneración de tejidos y los medicamentos analgésicos desde el mismo acto quirúrgico podría ser posible si se toma en cuenta la similitud de las membranas reabsorbibles a base de ácido poli-láctico (PLA), los mecanismos actuales para la liberación controlada de drogas y el método de fabricación compatible con la carga del medicamento en la membrana o andamio. Objetivo del estudio: Diseñar membranas a base de ácido poliláctico (PLA) por medio de air jet spinning (AJS) cargadas con tramadol con características fisicoquímicas estables y biocompatibles. Materiales y Métodos: Se sintetizaron dos grupos de membranas por técnica AJS, membranas de PLA al 10% (control) y membranas de PLA al 10% cargadas con tramadol puro en una razón 80:1 (experimental). Se caracterizaron con análisis de microscopía (SEM) a 50x, 2000x y 5000x, el perfil termodinámico se evaluó por calorimetría (DSC) y termogravimetría (TGA), la estructura química se determinó por espectrometría (FT-IR), la identidad de los compuestos según su espectro de absorbancia se determinó por espectroscopia ultravioleta (UV-VIS), se analizó la biocompatibilidad de las membranas al exponerlas a células de osteoblastos humanos y se sometieron a pruebas de tinción de resazurina y cristal violeta para estudios de espectrofotometría a 545 nm y tinción con diacetato de 5-clorometilfluoresceína para microscopía de fluorescencia. Los resultados se analizaron con las pruebas estadísticas ANOVA y Chi cuadrado. Resultados: Al SEM se observó una distribución aleatoria de fibrillas del polímero de aproximadamente 5 µm, con ausencia de zonas desnudas. La calorimetría del sistema de PLA 10% con tramadol indica que la droga estaba incorporada de manera homogénea y estable, la presencia de la droga aumenta la capacidad térmica del sistema polimérico. El TGA mostró ausencia de impurezas o productos secundarios del proceso de fabricación, la presencia de tramadol, disminuye el To (punto de inicio) y Tp (punto de inflexión) de la membrana de PLA 10%. El análisis FT-IR mostró que la síntesis de las membranas no altera su composición y que la incorporación del tramadol es compatible con el sistema polimérico, y no altera el perfil infrarojo. La prueba UV-VIS identifica la presencia del tramadol en las alícuotas recuperadas para las 24, 48 y 72 horas respectivamente. Las pruebas de biocompatibilidad indican que las membranas con tramadol no generan una respuesta de citotoxicidad y el número de células muestra un ligero crecimiento similar al grupo control. Conclusión: Fue posible diseñar membranas del PLA al 10% cargadas con tramadol en concentración 80:1 con características físico-químicas estables y biocompatibles. UCR::Vicerrectoría de Investigación::Sistema de Estudios de Posgrado::Salud::Maestría Profesional en Odontología con énfasis en Prostodoncia

Esta tesis doctoral propone la resolución de la rotura del ligamento cruzado craneal en el perro mediante la Técnica Modificada de Maquet (MMT), la cual es una técnica de osteotomía que puede considerarse dentro de la Técnica de Avance de la Tuberosidad Tibial (TTA), ya que sigue el mismo principio, aunque utiliza otro tipo de implantes para su fijación. En el estudio propuesto el avance de la MMT se realizó con implantes de ácido poliláctico (PLA) biodegradable, fabricado mediante impresión 3D; además se utilizó plasma rico en factores de crecimiento (PRGF). Siendo los objetivos generales determinar si los implantes de PLA pueden utilizarse como alternativa a los implantes metálicos, establecer si estos proporcionan una regeneración ósea más rápida y por tanto una mejor recuperación clínica del paciente (independientemente del peso o la edad). Además, se evalúa si el PRGF posee propiedades osteoinductivas y/o antiinflamatorias. Por último, se evalúa la desmopatía generada por la MMT.

[ES] Actualmente las lesiones del sistema nervioso periférico que conllevan una pérdida de continuidad de los haces axonales suelen implicar secuelas de tipo permanente. Es cierto que en el sistema nervioso periférico existe una cierta regeneración natural de los tractos axonales dañados, pero solamente cuando el espacio entre ambos extremos de la lesión es pequeño, como máximo de 5 mm. Si el espacio es mayor que esta distancia la regeneración no sucede de forma natural y se crea un neuroma traumático. Por tanto, estas lesiones largas requieren de una intervención quirúrgica para puentear la lesión, normalmente con un nervio autógrafo del propio paciente o un nervio alógrafo de un cadáver. No obstante, su uso presenta diversos inconvenientes, como la morbilidad del sitio donante donde puede ocurrir un neuroma, la necesidad de realizar una segunda cirugía, la diferencia de tamaño entre nervio receptor y donante o la necesidad de inmunosupresión en el caso de los nervios alógrafos. Por ello, la ingeniería de tejidos trabaja en el desarrollo de los conductos de guiado nervioso que incorporan estrategias para guiar topográficamente la regeneración, así como células y moléculas bioactivas. La presente tesis doctoral presenta un nuevo conducto de guiado nervioso con una aproximación multimodular para su aplicación en la regeneración de lesiones nerviosas largas (a partir de 15 mm) que hace uso de conductos tubulares huecos modulares de ácido hialurónico (HA) que contienen en su interior una estructura tubular de microfibras de ácido poliláctico (PLA). La estructura fibrilar aporta un guiado topográfico necesario para guiar el crecimiento axonal durante la regeneración a la vez que mantiene unidos los diferentes módulos de HA. Por su parte, los conductos de HA son un hidrogel que evita adherencias con el tejido circundante. A su vez, proporcionan un soporte sobre el que pueden crecer células presembradas. En concreto se ha optado por presembrar células de Schwann, las cuales son unas células gliales de soporte críticas para la regeneración del sistema nervioso periférico. Se ha observado que dichas células son capaces recubrir por completo las paredes internas de los conductos de HA formando una estructura tipo vaina, así como de recubrir las microfibras de PLA creciendo en dirección longitudinal. Los experimentos in vivo en modelo de nervio ciático de conejo han mostrado que la aproximación multimodular mejora significativamente la regeneración nerviosa gracias a proporcionar una mejor neovascularización. A su vez, gracias a las células de Schwann presembradas se ha logrado una mejora adicional de la regeneración nerviosa gracias a su efecto favorecedor del crecimiento axonal. Además, se han estudiado diferentes mejoras aplicables al conducto de guiado nervioso con el objetivo de mejorar los resultados obtenidos in vivo. Gracias a la incorporación de fibroína de seda a los conductos de HA se ha logrado mejorar sus propiedades mecánicas y biológicas. Asimismo, también se ha desarrollado un sustrato electroconductor de microfibras de PLA recubiertas con el polímero electroconductor Polipirrol gracias al cual se ha observado in vitro que es capaz de mejorar el crecimiento axonal al aplicar una estimulación eléctrica. Además, mediante un sistema de modificación génica de las células de Schwann por electrotransfección se ha logrado aumentar su secreción del factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF), gracias a lo cual se ha observado que se incrementa la velocidad de crecimiento axonal in vitro., [CA] Actualment les lesions del sistema nerviós perifèric que comporten una pèrdua de continuïtat dels feixos axonals solen implicar seqüeles de tipus permanent. És cert que al sistema nerviós perifèric hi ha una certa regeneració natural dels tractes axonals danyats, però només quan l'espai entre ambdós extrems de la lesió és petit, com a màxim de 5 mm. Si l'espai és més gran que aquesta distància la regeneració no succeeix de manera natural i es crea un neuroma traumàtic. Per tant, aquestes lesions llargues requereixen una intervenció quirúrgica per pontejar la lesió, normalment amb un nervi autògraf del pacient o un nervi al·lògraf d'un cadàver. No obstant això, el seu ús presenta diversos inconvenients, com la morbilitat del lloc donant on pot ocórrer un neuroma, la necessitat de fer una segona cirurgia, la diferència de mida entre nervi receptor i donant o la necessitat d'immunosupressió en el cas dels nervis al·lògrafs . Per això, l'enginyeria de teixits treballa en el desenvolupament dels conductes de guiatge nerviós que incorporen estratègies per guiar topogràficament la regeneració, així com cèl·lules i molècules bioactives. Aquesta tesi doctoral presenta un nou conducte de guiatge nerviós amb una aproximació multimodular per a la seva aplicació en la regeneració de lesions nervioses llargues (a partir de 15 mm) que fa ús de conductes tubulars buits modulars d'àcid hialurònic (HA) que contenen al seu interior una estructura tubular de microfibres d'àcid polilàctic (PLA). L'estructura fibril·lar aporta un guiatge topogràfic necessari per guiar el creixement axonal durant la regeneració alhora que manté units els diferents mòduls d'HA. Per part seva, els conductes d'HA són un hidrogel que evita adherències amb el teixit circumdant. Alhora, proporcionen un suport sobre el qual poden créixer cèl·lules presembrades. En concret s'ha optat per presembrar cèl·lules de Schwann, les quals són unes cèl·lules glials de suport crítiques per a la regeneració del sistema nerviós perifèric. S'ha observat que aquestes cèl·lules són capaces de recobrir completament les parets internes dels conductes d'HA formant una estructura tipus beina, així com de recobrir les microfibres de PLA creixent en direcció longitudinal. Els experiments in vivo en model de nervi ciàtic de conill han mostrat que l'aproximació multimodular millora significativament la regeneració nerviosa gràcies a proporcionar una millor neovascularització. Alhora, gràcies a les cèl·lules de Schwann presembrades s'ha aconseguit una millora addicional de la regeneració nerviosa gràcies al seu efecte afavoridor del creixement axonal. A més, s'han estudiat diferents millores aplicables al conducte de guiatge nerviós per tal de millorar els resultats obtinguts in vivo. Gràcies a la incorporació de fibroïna de seda als conductes d'HA s'ha aconseguit millorar les seues propietats mecàniques i biològiques. També s'ha desenvolupat un substrat electroconductor de microfibres de PLA recobertes amb el polímer electroconductor Polipirrol gràcies al qual s'ha observat in vitro que és capaç de millorar el creixement axonal quan s'aplica una estimulació elèctrica. A més, mitjançant un sistema de modificació gènica de les cèl·lules de Schwann per electrotransfecció s'ha aconseguit augmentar la secreció del factor neurotròfic derivat del cervell (BDNF), gràcies a la qual cosa s'ha observat que s'incrementa la velocitat de creixement axonal in vitro., [EN] Currently, lesions of the peripheral nervous system that lead to a loss of continuity of the axonal bundles usually involve permanent sequelae. It is true that in the peripheral nervous system there is some natural regeneration of damaged axonal tracts, but only when the space between the two ends of the lesion is small, at most 5 mm. If the gap is greater than this distance, regeneration does not occur naturally, and a traumatic neuroma is created. Therefore, these long injuries require surgical intervention to bridge the injury, usually with an autograph nerve from the patient or an allograph nerve from a cadaver. However, its use has various drawbacks, such as the morbidity of the donor site where a neuroma can occur, the need to perform a second surgery, the difference in size between the recipient and donor nerves, or the need for immunosuppression in the case of allograft nerves. For this reason, tissue engineering works on the development of nerve guidance conduits that incorporate strategies to topographically guide the regeneration, as well as cells and bioactive molecules. This doctoral thesis presents a new nerve guidance conduit with a multimodular approach for its application in the regeneration of long nerve lesions (from 15 mm) that makes use of modular hollow tubular conduits of hyaluronic acid (HA) that contain in their inside a tubular structure of microfibers of polylactic acid (PLA). The fibrillar structure provides the necessary topographic guidance to guide axonal growth during regeneration while keeping the different HA modules together. For their part, the HA conduits are a hydrogel that prevents adhesions with the surrounding tissue. In turn, they provide a support on which preseeded cells can grow. Specifically, it has been decided to pre-seed Schwann cells, which are glial support cells that are critical for the regeneration of the peripheral nervous system. It has been observed that these cells are capable of completely covering the inner walls of the HA conduits, forming a sheath-like structure, as well as covering the PLA microfibers by growing in a longitudinal direction. In vivo experiments in a rabbit sciatic nerve model have shown that the multimodular approach significantly improves nerve regeneration by providing better neovascularization. In turn, thanks to the pre-seeded Schwann cells, an additional improvement in nerve regeneration has been achieved thanks to its promoting effect on axonal growth. In addition, different improvements applicable to the nerve guidance conduit have been studied with the aim of improving the results obtained in vivo. Thanks to the incorporation of silk fibroin into HA conduits, their mechanical and biological properties have been improved. Likewise, an electroconductive substrate of PLA microfibers coated with the electroconductive polymer Polypyrrole has also been developed, thanks to which it has been observed in vitro that it is capable of improving axonal growth by applying electrical stimulation. In addition, by means of a gene modification system of Schwann cells by electrotransfection, it has been possible to increase their secretion of brain-derived neurotrophic factor (BDNF), thanks to which it has been observed that the speed of axonal growth is increased in vitro., Agradezco la ayuda de los diferentes proyectos del Ministerio de Economía y Competitividad del Gobierno de España que han hecho posible la financiación de esta tesis doctoral: MAT2015-66666-C3-1-R, DPI2015-72863-EXP, AEI RTI2018-095872-B-C21-C22/ERDF y FPU16/01833 del Ministerio de Universidades del Gobierno de España, sin la cual no hubiera podido realizar esta tesis doctoral.

[ES] El objeto del presente proyecto consiste en investigar los nuevos usos de la seda y su posible utilización en composites. Para ello se comienza con un estudio bibliográfico de los usos de la seda desde los inicios más tradicionales hasta las innovaciones actuales y los nuevos usos en diferentes sectores y campos de aplicación. La siguiente parte del proyecto se desarrolla en el laboratorio donde se crean varios composites derivados de la combinación de una matriz en este caso ácido poliláctico plastificado con aceite de maíz maleinizado; y un refuerzo que estará compuesto por seda. El refuerzo de los biocomposites se obtiene a partir de pruebas con seda triturada procedente de capullos naturales y con seda proveniente de triturar tejidos (seda reciclada). Se realiza entonces un estudio comparativo en el que se ensayan estos materiales en base a sus propiedades físicas y mecánicas. Se llevan a cabo varios ensayos para su caracterización como el ensayo a tracción, a impacto, a fatiga, etc. Tras la toma de datos se procede a su análisis y tratamiento para la obtención de resultados. Con los resultados obtenidos se hace la comparación de las propiedades entre ellos, así como con otros biocomposites de características similares existentes en el mercado actual. Finalmente, se extraen las conclusiones, en ellas se estudia la viabilidad del material desde un punto de vista de producción y fabricación a gran escala, las posibles aplicaciones y usos de los composites obtenidos y también la viabilidad económica y sostenibilidad., [EN] The purpose of this project is to investigate the new uses of silk and its posible use in composites. For this, it begins with a bibliographical study of the uses of silk from the most traditional beginnings to current innovations and new uses in different sectors and fields of application. The next part of the project is developes in the laboratory where several composites are created with the combination of a matrix, in this case plasticized polylactic acid with maleinized corn oil; and a reinforcement that will be composed of silk. The reinforcement of the biocomposites is obtained from tests with crushed silk from natural cocoons and with silk from crushing fabrics (recycled silk). Then a comparative study carried out in wich these materials are tested based on their physical and mechanical properties. Several tests are carried out for its characterization, such as the tensile test, impact test, fatigue test, etc. After data collection, it is analyzed and processed to obtain results. With the results obtained, the comparison of the properties between them is made, as well as with other biocomposites with similar characteristics existing in the current market. Finally, the conclusions are drawn, in them the viability of the material is studied from a large-scale production and manufacturing point of view, the posible applications and uses of the obtained composites and also the economic viability and sustainabiliy., [CA] L’objecte del present projecte consisteix a investigar els nous usos de la seda i la seua possible utilització en composites. Per a això es comença amb un estudi bibliogràfic dels usos de la seda des dels inicis més tradicionals fins a les innovacions actuals i els nous usos en diferents sectors i camps d’aplicació. La següent part del projecte es desenvolupa en el laboratori on es creen diversos composites derivats de la combinació d’una matriu en aquest cas àcid poliláctic plastificat amb oli de dacsa maleinitzat; i un reforç que estarà compost per seda. La composició dels biocomposites s’obté a partir de proves amb seda triturada procedent de capolls naturals i amb seda provinent de triturar teixits (seda reciclada). Es realitza llavors un estudi comparatiu en el qual s’assagen aquests materials sobre la base de les seues propietats físiques i mecàniques. Es duen a terme diversos assajos per a la seua caracterització com l’assaig a tracció, a impacte, a fatiga, etc. Després de la presa de dades es procedeix a la seua anàlisi i tractament per a l’obtenció de resultats. Amb els resultats obtinguts es fa la comparació de les propietats entre ells, així com amb uns altres biocomposites de característiques similars existents en el mercat actual. Finalment, s’extrauen les conclusions, en elles s’estudia la viabilitat del material des d’un punt de vista de producció i fabricació a gran escala, les possibles aplicacions i usos dels composites obtinguts i també la viabilitat econòmica i sostenibilitat

[ES] Es evidente cómo el aumento de la concienciación medioambiental respecto al uso de materiales poliméricos de origen petroquímico o plásticos de un único uso ha cambiado por completo el panorama de los materiales poliméricos, desde el punto de vista de su concepción o de su uso. Durante el desarrollo de esta tesis doctoral se ha abarcado varias alternativas con el fin de obtener materiales nuevos, que no tengan solo un bajo impacto ambiental, sino también que posean propiedades competitivas al compararlos con materiales convencionales, además de que su elaboración no conlleve un cambio drástico con respecto a las tecnologías existentes en la actualidad. Es por eso por lo que el objetivo principal de esta tesis doctoral se centra en el desarrollo y caracterización de nuevos materiales con un alto rendimiento medioambiental a partir de matrices termoplásticas como el poli(ácido láctico) (PLA) y matrices termoestables como resinas epoxi con un contenido parcial o total de origen natural. Además del uso de rellenos y fibras de origen natural., [CA] És evident com l'augment de la conscienciació mediambiental respecte a l'ús de materials polimèrics d'origen petroquímic o plàstics d'un únic ús ha canviat per complet el panorama dels materials polimèrics, des del punt de vista de la seua concepció o del seu ús. Durant el desenvolupament d'aquesta tesi doctoral s'han tingut en compte diverses alternatives amb la finalitat d'obtindre materials nous, que no tinguen només un baix impacte ambiental, sinó també que posseïsquen propietats competitives en comparar-los amb materials convencionals, a més de que la seua elaboració no comporte un canvi dràstic respecte a les tecnologies existents en l'actualitat. És per això, per la qual cosa l'objectiu principal d'aquesta tesi doctoral se centra en el desenvolupament i caracterització de nous materials amb un alt rendiment mediambiental a partir de matrius termoplàstiques com el àcid polilàctic (PLA) i matrius termoestables com a resines epoxi amb un contingut parcial o total d'origen natural. A més de l'ús de reforços i fibres d'origen natural., [EN] It is remarkable how the increase in environmental awareness regarding the use of polymeric materials of petrochemical origin or single-use plastics has completely changed the scenario of polymeric materials development and use. This doctoral thesis has proposed several alternatives in order to obtain new materials with low environmental impact and competitive properties to conventional materials. In addition to the fact that their elaboration does not entail a drastic change respect to existing technologies. Therefore, the main objective of this doctoral thesis focuses on developing and characterizing new materials with a high environmental performance from thermoplastic matrices such as poly(lactic acid) (PLA) and thermosetting matrices such as epoxy resins with a partial or total content of natural origin. In addition to the use of fillers and fibers of natural origin., This research work was funded by the Spanish Ministry of Science, Innovation and Universities (MICIU) project numbers RTI2018-097249-B-C21 and MAT2017-84909-C2-2-R. D.L. thanks Universitat Politècnica de València (UPV) for the grant received through the PAID-01-18 program.

[ES] El proceso de regeneración de tractos axonales puede ser asistido mediante biomateriales (scaffolds) que sirvan de soporte de crecimiento y guía estructural, y puede ser estimulado mediante aplicación de corrientes eléctricas externas. En el trabajo se realizará un estudio conducente a la optimización del diseño de un `scaffold¿ para regeneración de lesión medular formado por microfibras poliméricas electroconductoras. Se estudiará fibras de poli (ácido láctico) recubiertas por el polímero conductor polipirrol. Se determinará el número óptimo de fibras, se caracterizará el `scaffold¿ mecánicamente mediante ensayos de tracción y eléctricamente mediante medidas de resistividad DC y AC a diferentes frecuencias. Se estudiará el comportamiento del `scaffold¿ en ensayos de degradación en medios a diferentes pH (ácido, neutro y básico), caracterizando la morfología y disminución de pesos moleculares en función del tiempo. Se estudiará la posibilidad de establecer un protocolo de fabricación con el que minimizar la variabilidad de los resultados., [EN] The regeneration process of axonal tracts can be assisted by biomaterials (scaffolds) that serve as growth support and structural guide, and can be stimulated by applying external electrical currents. At work, a study will be carried out to optimize the design of a 'scaffold' for regeneration of spinal cord injury formed by electroconductive polymeric microfibers. Poly (lactic acid) fibers coated by the conductive polypyrrole polymer will be studied. The optimal number of fibers will be determined, the scaffold will be characterized mechanically by tensile tests and electrically by DC and AC resistivity measurements at different frequencies. The behavior of the 'scaffold' will be studied in degradation tests in media at different pH (acid, neutral and basic), characterizing the morphology and decrease in molecular weights as a function of time. The possibility of establishing a manufacturing protocol with which to minimize the variability of the results will be studied.

Bio-generated polymers are generally of great interest for Industry, due to the tendency of reducing the use of materials derived from oil. Nonetheless, its development costs are high and the benefit is still too low. Nowadays, in about ten percent of the plastic market, there are biodegradable alternatives available for bio-generated polymers. Its consumption is estimated at 50.000 tons per year in Europe, with an inferior amount of 1%; in this regard, the main objective of this review is to expose the relevance of bio-generated polymer production in the manufacturing of biodegradable materials, from its formulation, which contains macromolecules of natural origin such as oligomers o monomers. With this goal, some topics will be examined related to several types of bio generated polymers, such as chitosan, starch, polybutylene succyanate, and polylactic acid, which have been used in the development of bio generated polymer materials by different research groups. Resumen En general los polímeros biogenerados son de gran interés para la industria, debido a la tendencia a reducir el uso de materiales derivados del petróleo. Sin embargo, sus costos de desarrollo son altos y el beneficio es todavía bajo. En la actualidad, se dispone de alternativas biodegradables de polímeros biogenerados en aproximadamente el 10% del mercado de plásticos. Su consumo se estima en 50.000 ton/año en Europa, con una cuota inferior al 1%. En este orden de ideas, el objetivo de esta revisión es mostrar la importancia de la producción de polímeros biogenerados en la fabricación de materiales biodegradables, a partir de su formulación que contiene macromoléculas de origen natural como oligómeros o monómeros. Con este fin, examinaremos temas relacionados con varios tipos de polímeros biogenerados, como el quitosano, el almidón, el succinato de polibutileno y el ácido poliláctico, que han sido utilizados para el desarrollo de materiales poliméricos biogenerados por diferentes grupos de investigación.

El objetivo principal de la investigación es comprobar la factibilidad de instalar una planta de protectores para dispositivos móviles, hechos a base de un insumo orgánico como lo son las corontas de maíz amarillo duro; dicha característica encaja como potencial diferenciador del producto respecto a su competencia más directa, los clásicos protectores que en su mayoría están hechos de plástico y son importados de China. Para lograr está factibilidad se analizaron principalmente factores económicos, técnicos y de mercado. Lima Metropolitana es el lugar en donde se sitúa el mercado objetivo, específicamente hombres y mujeres mayores de 13 años, y de un nivel psicográfico A y B; la investigación del mercado se logró encuestando a un total de 400 personas que pertenecen a este especifico grupo, mediante una encuesta virtual, en la cual se pudo identificar una intención de compra de 85.70%, esta encuesta se inició en el año 2019 y se culminó en el 2021, los cuales fueron los años de duración del estudio. Como principales conclusiones, se identificó que el proyecto costará S/. 850 685,56 de los cuales se tendrá un aporte de accionista de 40% y el resto será subvencionado por una entidad bancaria; favorablemente, se concluye un valor actual neto económico de S/. 2 102 162, un periodo de recupero de la inversión en 1.16 años y una tasa interna de retorno de 90.13%. Por lo que se podría considerar un proyecto factible. The principal objective of this study is to verify the viability of installing a plant of protectors for mobile devices, made from an organic input such as yellow corn crowns; This characteristic fits as a differentiating potential of the product concerning its more direct competition, the classic protectors that are mostly made of plastic and are imported from China. To achieve this feasibility, economic, technical and, market factors were mainly analyzed. The target market is located in Metropolitan Lima, specifically men and women over 13 years of age, and of a psychographic level A and B; Market research was achieved by surveying a total of 400 people who belong to this specific group, through a virtual survey, in which a purchase intention of 85.70% could be identified, this survey began in 2019 and was completed in 2021, which were the years of the study. As main conclusions, it was identified that the project will cost S /. 850 685,56 of which there will be a shareholder contribution of 40% and the rest will be financied by a bank; favorably, an economic net present value of S /. 2 102 162, a payback period of the investment of 1.16 years and an internal rate of return of 90.13%. So, it could be considered a feasible project.

[EN] Rice straw is an agro-industrial lignocellulosic residue produced worldwide in large quantities, highly rich in phenolic compounds with bioactive properties. In this study, aqueous extracts of this residue have been to obtain polylactic acid (PLA) active films. The extracts obtained with water as a clean solvent were prepared by a combination of ultrasound and reflux heat treatment (USHT) and extraction with subcritical water at 160ºC (SWE 160) and 180ºC (SWE 180). PLA films with and without incorporation of each extract at 6 % wt. were characterised in terms of their microstructure and functional properties (mechanical, water vapour and oxygen barrier and optical) and tested as to their effectiveness as active packaging material for pork meat preservation. The microstructure of the films and its optical properties were modified with the incorporation of the extracts. Regarding their mechanical properties, the active films were more brittle and less stretchable than neat PLA film due to interactions between the extract compounds and the polymer chains, although they showed good barrier properties to oxygen and water vapour. Upon application to the pork meat, the samples packaged with PLA-SWE180 film maintained better color, with less pH changes during the storage, lower TBARS values and lower microbiological counts. These results suggest that the PLA-SWE 180 material can extend the shelf life of meat products, while maintaining their quality and safety. The material could be a substitute for traditional packaging materials, reducing the environmental impact of petrochemical-based plastics and providing bioactive properties that improve the quality and safety of packaged foods, while allowing the valorisation of rice straw., [ES] La paja de arroz es un residuo lignocelulósico agroindustrial producido en todo el mundo en grandes cantidades, altamente rico en compuestos fenólicos con propiedades bioactivas. En este estudio, se han utilizados extractos acuosos de este residuo para la obtención de films activos de ácido poliláctico (PLA). Los extractos obtenidos con agua como disolvente limpio, procedían de la combinación de ultrasonidos y tratamiento térmico a reflujo (USHT) y la extracción con agua subcrítica a 160ºC (SWE160) y 180ºC (SWE180). Los films de PLA con y sin incorporación de cada uno de los extractos al 6% fueron caracterizados en su microestructura y propiedades funcionales como material de envase (mecánicas, de barrera al vapor de agua y al oxígeno y ópticas) y probados en su efectividad como envase activo para carne de cerdo. La microestructura de las películas se modificó con la incorporación de los extractos, así como sus propiedades ópticas. En cuanto a sus propiedades mecánicas, las películas activas fueron más frágiles y menos extensibles que el film control de PLA, debido a las interacciones entre los compuestos presentes y las cadenas poliméricas, pero mostraron buenas propiedades de barrera al oxígeno y al vapor de agua. Tras la aplicación en carne de cerdo, los filetes envasados con el film PLA-SWE180 mantuvieron mejor el color, con menos cambios de pH durante el almacenamiento, menores valores de TBARS y menores recuentos microbiológicos. Estos resultados sugieren que el material PLA-SWE180 puede alargar la vida útil de productos cárnicos, manteniendo su calidad y seguridad. El material podía ser un sustituto de materiales de envasado tradicionales, reduciendo el impacto medioambiental de plásticos de origen petroquímico y aportando propiedades bioactivas que mejoran la calidad y seguridad de los alimentos envasados, permitiendo, a su vez, la valorización de la paja de arroz.

[ES] Los envases activos abren las puertas a nuevas formas de conservación, más especializadas y adaptadas a los productos, como también, una ventana a la mejora de la sostenibilidad. Mediante la adición de agentes activos con funciones antimicrobianas y antioxidantes en el desarrollo de materiales biodegradables, sostenibles con el medio ambiente y comestibles se consiguen evitar las degradaciones causadas por cambios físicos, químicos y, sobre todo, microbiológicos que conllevan la pérdida de calidad de los alimento; además de prolongar su vida útil y facilitar su trasporte. En el presente trabajo bibliográfico se realiza una búsqueda y recopilación de información sobre algunos tipos envases activos, sus materiales, como son gelatinas, almidones, celulosas, etc.; y componentes antimicrobianos, como aceites esenciales. Se revisan sus usos aplicados en la industria alimentaria, las perspectivas de futuro de los nuevos materiales y sus posibilidades. La búsqueda se realiza mediante las bases de datos científicas y los recursos en línea obtenidos de ensayos profesionales reales., [EN] Active packaging opens the doors to new forms of conservation, more specialized and adapted to products, as well as a window to improve sustainability. Through the addition of active agents with antimicrobial and antioxidant functions in the development of biodegradable, environmentally sustainable and edible materials, it is possible to avoid degradation caused by physical, chemical and, above all, microbiological changes that lead to loss of food quality, moreover, they help to prolong its useful life and facilitating its transportation. In the present bibliographical work, a search and compilation of information is carried out on some types of active packaging, their materials, such as gelatin, starch, cellulose, etc.; and antimicrobial components, such as essential oils. Its uses applied in the food industry, the prospects of new materials and their possibilities are reviewed. The search is done using scientific databases and online resources obtained from real professional trials.

La producción de plástico ha aumentado en la última década, y cada vez tiene más aplicaciones en la industria. Los plásticos son de gran importancia y tienen un papel fundamental en la economía, sociedad y medio ambiente que nos rodea. Es por esto que el aumento de la fabricación de productos basados en plástico hace que aumenten los recursos dedicados a la producción y la cantidad de residuos a gestionar derivados del uso de dichos productos. Este proyecto se enfoca en un tipo de plástico específico, que pertenece a la familia de los bioplásticos y que engloba a plásticos biobasados y/o biodegradables, este es el poli (ácido láctico) (PLA). Se define como plástico biobasado por estar fabricado de recursos biológicos renovables como son el maíz o el azúcar. También, tiene la propiedad de ser biodegradable, es decir, es un material que, estando en ciertas condiciones, los microorganismos disponibles en el medio ambiente pueden convertirlo en recursos biológicos, Una de las principales aplicaciones del PLA essu utilización, en forma de filamento, para la impresión 3D. Es un mercado que está en continuo auge. En la actualidad, se está investigando diferentes métodos de reciclaje para el PLA y otros polímeros. Los dos métodos más desarrollados, hasta entonces, son el reciclado mecánico y el compostaje industrial. El compostaje puede ser un proceso difícil de llevar a cabo ya que las condiciones de temperatura, humedad y tiempo requeridas para realizar este proceso son difíciles de mantener constantemente en compostadoras domésticas o locales, no industriales. Por lo tanto, el reciclado mecánico es el mejor con respecto al impacto ambiental y las condiciones requeridas para llevarse a cabo. El reciclado mecánico se lleva a cabo en varias etapas. Pregrado Ingeniero(a) Mecánico(a) TABLA DE CONTENIDO 1. RESUMEN................................................................................................................ 9 2. INTRODUCCIÓN.................................................................................................... 11 3. OBJETIVOS............................................................................................................ 14 3.1 OBJETIVO GENERAL. .................................................................................... 14 3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS............................................................................ 14 4. CAPITULO I............................................................................................................ 15 4.1.1 Manufactura aditiva....................................................................................... 15 4.1.2 Plástico.......................................................................................................... 15 4.2 Concepto Manufactura Aditiva............................................................................. 18 4.3 Los 10 principios de la manufactura aditiva......................................................... 19 4.4 Obtención Ácido láctico ....................................................................................... 23 4.5 Qué hacer con el PLA.......................................................................................... 24 4.6 Obtención del ácido polilàctico ............................................................................ 24 4.6.1 Propiedades.................................................................................................. 29 4.6.2 Biodegradación del PLA................................................................................ 31 4.6.3 Mejora de las propiedades de PLA. .............................................................. 32 4.7 Aplicaciones......................................................................................................... 33 4.8 Las utilidades más destacadas del PLA son las siguientes:................................ 35 4.8.1. Materiales de embalajes .............................................................................. 35 4.8.2. En fibras....................................................................................................... 36 4.8.3. Envases desechables: ................................................................................. 37 4.9 Desventajas:........................................................................................................ 38 4.9.1 Reciclaje........................................................................................................ 40 5. CAPITULO II .......................................................................................................... 42 5.1 Cómo está aportando Colombia en el reciclaje de los polímeros (PLA). ............. 42 5.2 ¿Por qué es importante reciclar?......................................................................... 44 5.2.1 Plástico, la gran prioridad.............................................................................. 44 5.3 Plástico en Colombia ........................................................................................... 45 5.3.1 Hacerlo bien desde el principio ..................................................................... 47 5.4 Bondades del plástico.......................................................................................... 48 5 5.4.1 Cantidad de material transformado por las empresas en toneladas mensuales ............................................................................................................................... 50 5.5 Obstáculos y desafíos ......................................................................................... 50 5.6 Reciclaje de PLA en Colombia ............................................................................ 51 5.7 Lo difícil de reciclar PLA ...................................................................................... 53 5.7.1 Proceso para reciclar PLA............................................................................. 54 5.8 Convertir restos de impresión 3D en nuevo material de impresión ..................... 55 5.8.1 Crear un propio filamento.............................................................................. 55 5.8.2 ¿Qué alternativas existen?............................................................................ 56 5.9 MODELO A SEGUIR EN COLOMBIA ................................................................. 56 5.9.1. RECOGIDA DE PLA .................................................................................... 56 5.9.2 Materiales utilizados en el proceso de limpieza ............................................ 57 6. Tres zonas por las que pasará el plástico reciclado............................................... 61 6.2 Obtención de filmes. ............................................................................................ 62 6.1.1 Los pasos que se llevan a cabo son los siguientes:...................................... 63 6.1.2. Espectrofotómetro FTIR-ATR....................................................................... 63 6.1.3. Espectrofotómetro FTIR-ATR....................................................................... 64 6.1.4. Calorímetro diferencial de barrido (DSC). .................................................... 64 6.1.5 Termobalanza (TGA). ................................................................................... 65 6.1.6. Viscosimetría................................................................................................ 66 6.2 Idea de negocio. .................................................................................................. 68 6.3. Descripción del mercado. ................................................................................... 69 6.4. Segmentos de clientes. ...................................................................................... 69 6.5. Descripción del producto en relación con sustitutos y proveedores. .................. 70 6.6. Análisis DAFO. ................................................................................................... 70 7. CAPITULO III ......................................................................................................... 74 7.1 Análisis económico.............................................................................................. 74 7.2 Caracterización de la inversión............................................................................ 74 7.2.1 Inmovilización de recursos:........................................................................... 75 7.2.2 Flujos de caja de las operaciones ................................................................. 75 7.3 Inmovilización de los recursos............................................................................. 75 7.4 Costos de los equipos ......................................................................................... 76 7.5 Costo total ........................................................................................................... 77 6 7.6 Capital circulante ................................................................................................. 78 7.6.1 Calculo inmovilización de recursos ............................................................... 78 7.6.2 Flujo de caja de operaciones ........................................................................ 78 7.6.3 Ingresos ........................................................................................................ 79 7.6.4 Costo de producción ..................................................................................... 79 -7.6.5 Materia prima............................................................................................... 80 7.6.6Costo total del proyecto ................................................................................. 80 7.7 Impacto social y ambiental............................................................................... 80 8. CAPITULO IV......................................................................................................... 82 8.1 CONCLUSIONES................................................................................................ 82 9. BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................................... 85

El aumento en el consumo de alimentos mínimamente procesados, la demanda de productos libres de conservantes de síntesis química, así como los cambios en las prácticas de distribución de alimentos derivadas de la globalización, son algunas de las razones que han motivado el desarrollo e innovación de nuevas tecnologías de envasado de alimentos, focalizándose mayoritariamente en la extensión de la vida útil, sin que se produzcan mermas en la calidad y seguridad de los alimentos. El envasado de alimentos es uno de los retos más importantes de la industria alimentaria, particularmente en el área de alimentos mínimamente procesados y de IV gama, ya que el envasado contribuye a la conservación de los mismos, evitando ataques por microorganismos y deterioro del producto. Así, desde fechas recientes se están desarrollando envases que, además de cumplir con las funciones básicas de contener y proteger al alimento, interaccionan con el alimento para disminuir la degradación. La tecnología de envasado activo se refiere a la adición de ciertas sustancias capaces de mantener o mejorar la calidad y seguridad del alimento, las cuales son incorporadas en el material de envasado o dentro del propio envase. Éstas interaccionan directamente con el alimento o con su entorno, actuando más allá del uso convencional de barrera con el medio externo, aumentando la vida útil del alimento; así, el envasado activo puede ser considerado como una tecnología emergente de conservación de alimentos. El envasado activo “antimicrobiano”, es una alternativa para proteger alimentos de IV gama. Uno de los enfoques más comunes de este tipo de envases, se basa en la liberación de compuestos antimicrobianos del empaque. Entre las alternativas, el empleo de extractos de aceites esenciales de plantas que contienen compuestos naturales como timol y carvacrol, los cuales presentan una amplia actividad frente a microorganismos patógenos, incluidas especies gram negativas y gram positivas; así como las levaduras y los mohos, son muy atractivos para su aplicación en la industria alimentaria, además de ser considerados como aditivos GRAS (Generally Recognized as Safe), generalmente reconocidos como seguros por la FDA (U.S. Food and Drug Administration). Ciencias de la Alimentación

La aplicación de polímeros de origen biológico en impresión 3D, así como su implementación en distintos sectores como el aeroespacial, textil, alimentario o biomédico es un campo de gran interés, no solo desde el punto de vista de la investigación académica sino desde la perspectiva ambiental y social. En este artículo se revisará la fabricación aditiva de biopolímeros, haciendo especial énfasis en una selección de materiales: celulosa, lignina, alginato, quitosano, ácido poliláctico y policaprolactona., Usage of biological polymers in 3D printing, as well as their implementation in different sectors such like aerospace, textile, food industry or biomedicine is a field of keen interest, not only under the point of view of the academic research, but from an environmental and social concern. In this article it will be gone over additive manufacturing of biopolymers, highlighting a variety of materials, namely, cellulose, lignin, alginate, chitosan, starch, polylactic acid, and polycaprolactone., Los autores agradecen el apoyo del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Igualmente, este trabajo contó con el apoyo del Ministerio de Economía y Competitividad (MINECO) (Proyecto RTI2018-096328-B-I00) y de las plataformas temáticas interdisciplinares SUSPLAST+ y FAB3D. En particular, José Javier Relinque desea agradecer su vinculación contractual postdoctoral con financiación nacional Margarita Salas-Universidad de Cádiz 2021

[EN] The aim of this PhD thesis is the study, development and characterization of biodegradable and biocompatible polymeric-based nanomaterials, such as polylactic acid (PLA). Those nano materials are loaded with multiwalled carbon nanotubes (MWCNT's) and Halloysite nanotubes (HNT's) in order to determine the thermal, rheological and mechanical characteristics and their applications in different areas of additive manufacturing. The addition of nanofiller in the polymeric matrix stiffened the material. Thus, in order to modify its stiffness, a study was carried out on the addition of vegetable plasticizer maleonized linseed oil (MLO) in the nanocomposites, obtained by mixing, by means of a co-rotating twin-screw extruder. In the first stage, PLA is mixed with MWCNTs and HNTs, with contents 0.5wt.%, 0.75wt.% y 1wt. % by weight, which was obtained by melting in a co-rotating twin-screw extruder. Then, the nanomaterials were characterized, the viscosity of the nanocomposites produced by capillary rheometry was obtained and the fluidity index analysis was carried out. During the second stage and in order to improve the fluidity of the nanomaterials, an analysis was made on the influence maleonized linseed oil (MLO) has a lubricant on the thermal, rheological and morphological properties. In order to do so, the same techniques used during the first stage were used: DSC, Capillary Rheometry, MFI. Addionally, field emission electron microscopy (FESEM) was used to analyse the morphology of the composites, with cryogenized samples. Hereafter, morphological tests of the material were conducted by FESEM. Mechanical tests were also performed on injected samples. Moreover, the printed samples were analysed using filament previously obtained by means of a FILABOT EX2 FILAMENT EXTRUDER extruder. More samples were also printed on a Tumaker NX Pro Pellets 3D printer, which were tested for tensile, flexural and resilence. Finally, developing this PhD thesis increases the technological possibilities of nanocomposites in 3D printing applications. This is due to the encouraging results of materials with high chances of being used both in the industrial and surgical fields., [ES] El objetivo de la presente tesis de doctoral es el estudio, desarrollo y caracterización de nano materiales con base polimérica biodegradable y biocompatible como el ¿acido poli láctico (PLA), cargados con nano tubos de carbono de pared múltiple (MWCNT's) y nano tubos de Halloysita (HNT's), para determinar las características térmicas, reológicas y mecánicas y sus aplicaciones en diferentes áreas de la fabricación aditiva. La adición de nano carga en la matriz polimérica rigidizo el material, por tal motivo para modificar su rigidez, se llevó a cabo el estudio de la incorporación de plastificante vegetal aceite de linaza maleonizado (MLO) en los nano compuestos, los cuales se obtuvieron por mezclado por extrusora de doble husillo co-rotante. En la primera etapa se realiza la mezcla de PLA con MWCNTs y HNTs, con contenidos de 0.5wt.%, 0.75wt.% y 1wt.% en peso, el cual se obtuvo mediante fusión en una extrusora de doble tornillo co-rotativa. Se caracterizaron los nano materiales, se obtuvo la viscosidad de los nano compuestos obtenidos en reometría capilar y se ejecutó también el análisis del Índice de fluidez Durante la segunda etapa y con el fin de mejorar la fluidez de lo nano materiales, se analizó la influencia del aceite de linaza maleinizado (MLO) como lubricante en las propiedades térmicas, reológicas y morfológicas, para lo cual se ocuparon las mismas técnicas utilizadas en la primera etapa DSC, Reometría Capilar, MFI, y adicionalmente para analizar la morfología de los compuestos se utilizó microscopia electrónica de emisión de campo (FESEM), con muestras criogenizadas. Se realizaron pruebas morfológicas del material realizadas por FESEM, y también se realizaron pruebas mecánicas con probetas inyectadas. Además se analizaron las probetas impresas partiendo de filamento previamente obtenido por medio de un extrusor FILABOT EX2 FILAMENT EXTRUDER. También se realizó la impresión de probetas en una impresora 3D Tumaker NX Pro Pellets, los cuales se los realizo ensayos de tracción, flexión y resiliencia. Con el desarrollo de esta tesis de doctorado, se aumentan las posibilidades tecnológicas de los nanocompuestos en aplicaciones de impresión 3D. Siendo resultados alentadores de materiales con altas posibilidades de ser utilizados tanto en el ámbito industrial como en el ámbito quirúrgico., [CAT] L’objectiu de la present tesi de doctoral ´es l’estudi, desenvolupament i caracterització de nano materials amb base polimèrica biodegradable i biocompatible com l’àcid polilàctic (PLA), carregats amb nano tubs de carboni de paret múltiple (MWCNT s) i nano tubs de halloysita ( HNT s), per a determinar les característiques t`ermiques, reològiques i mecàniques i les seves aplicacions en diferents àrees de la fabricació additiva. L’addicio de nano càrrega en la matriu polimèrica elevar la rigidesa del material, per tal motiu i per modificar la seva rigidesa, es va dur a terme l’estudi de la incorporació de plastificant vegetal oli de llinosa maleonizat (MLO) en els nano compostos, els quals es van obtenir per barrejat per extrusora de doble cargol co-rotant. En la primera etapa es realitza la barreja de PLA amb MWCNTs i HNTs, amb continguts de 0.5wt. %, 0.75wt. % I 1wt. % en pes, el qual es va obtenir mitjan¸cant fusió en una extrusora de doble cargol co-rotativa. Es van caracteritzar els nano materials, es va obtenir la viscositat dels nano compostos obtinguts en reometria capil·lar i es va executar també l’anàlisi de l’´Index de fluïdesa Durant la segona etapa i per tal de millorar la fluïdesa del nano material, es va analitzar la influència de l’oli de llinosa maleinizat (MLO) com a lubricant en les propietats tèrmiques, reològiques i morfològiques. Per això, es van fer sevir les mateixes tècniques utilitzades en la primera etapa DSC, Reometria Capilar, MFI, i addicionalment per analitzar la morfologia dels compostos es va utilitzar microscòpia electrònica d’emissió de camp (FESEM), amb mostres criogenitzades. Es van realitzar proves morfològiques del material realitzades per FESEM, i també es van realitzar proves mecàniques amb provetes injectades. A més es van analitzar les provetes impreses partint de filament prèviament obtingut per mitjà d’un extrusor FILABOT EX2 filament extruder. També es va realitzar la impressió de provetes en una impressora 3D Tumaker NX Pro Pellets, els quals se’ls va realitzar assajos de tracció, flexió i resiliència. Amb el desenvolupament d’aquesta tesi doctoral, s’augmenten les possibilitats tecnològiques dels nanocompostos en aplicacions d’impressi´o 3D. Sent resultats encoratjadors de materials amb altes possibilitats de ser utilitzats tant en l’àmbit industrial com en l’àmbit quirúrgic.

[ES] El principal objetivo de la presente investigación es la mejora del ácido poliláctico, uno de los polímeros biodegradables de mayor desarrollo en la actualidad, mediante la adición de una serie de compuestos de origen también natural, con especial atención a las características físicomecánicas de las mezclas resultantes. Estos materiales, principalmente un oligómero compatibilizante derivado del propio ácido láctico (OLA), y dos plastificantes, el peróxido de dicumilo (DCP) y el aceite de linaza maleinizado (MLO), fueron procesados mediante un sistema conjunto de extrusión-inyección, típico del campo de los polímeros industriales y de fácil replicación. Posteriormente se caracterizaron las mezclas desarrolladas, un total de cinco más el polímero base, mediante las principales técnicas propias de este campo científico, a fin de conocer sus efectos en la propia estructura química de los compuestos y sus características físicas, mecánicas y térmicas. De manera adicional, se incluyeron estudios tanto de colorimetría como de hidrofobicidad a fin de conocer el desempeño completo de unos materiales diseñados con vista a cumplir los objetivos de desarrollo sostenible que exige la sociedad actual., [EN] The mayor objective of this research proyect is the polylactic acid improvement, one of the most developed biodegradable polymers nowadays, by addition of a number of different compounds of organic origin too, with a focus on the physical-mechanical properties of the resultant blends. These materials, mainly an olygomer compatibilizer derived from the proper polylactic acid (OLA), and two plasticisers, dicumyl peroxide (DCP) and maleinized linseed oil (MLO), were processed by a extrusión-inyection system, typical of the industrial polymer field and fairly easy to replicate. Subsequently, the different blend, five in total plus the base polymer, were characterised through the mayor typical techniques on this field, in order to discern the impact on the mixtures chemical structure and their own physical, thermal and mechanical features. In addition, other studies as colorimetric analysis and hydrophobicity testing were conducted as a way of getting a full performance notion of these materials with views of fulfill the sustainable development goals demanded by society these days., [CA] El principal objectiu de la present investigació és la millora de l'àcid poliláctico, un dels polímers biodegradables de major desenrotllament en la utilitat, per mitjà de l'addició d'una sèrie de compostos d'origen també natural, amb especial atenció a les característiques fisicomecàniques de les mescles resultants. Estos materials, principalment un oligómero compatibilitzen-te derivat del propi àcid làctic (OLA), i dos plastificantes, el peròxid de dicumilo (DCP) i l'oli de llinosa maleinizado (MLO) , van ser processats per mitjà d'un sistema conjunt d'extrusió-injecció, típic del camp dels polímers industrials i de fàcil replicació. Posteriorment es van caracteritzar les mescles desenrotllades, un total de cinc més el polímer base, per mitjà de les principals tècniques de caracterització per a estes substàncies, a fi de conéixer els seus efectes en la pròpia estructura química dels compostos i les seues característiques físiques, mecàniques i tèrmiques. De manera addicional, es van incloure estudis tant de colorimetria com de hidrofobicidad a fi de conéixer l'exercici complet d'uns materials dissenyats amb vista a complir els objectius de desenrotllament sostenible que exigix la societat actual.

[ES] En la actualidad se está observando una clara dirección hacia la obtención de materiales poliméricos de origen renovable para la sustitución de materiales petroquímicos. Entre los biopolímeros más utilizados destaca el PLA, el cual presenta un alto módulo de tensión y una buena procesabilidad. Sin embargo, presenta una naturaleza frágil con una baja ductilidad. Los aceites vegetales modificados químicamente pueden actuar como plastificante para mejorar las propiedades dúctiles del PLA. Existen diversas reacciones capaces de modificar los aceites vegetales. En este proyecto se empleará la reacción de epoxidación. El aceite modificado y el PLA se mezclan y se realiza un estudio de la biodegradación y las propiedades mecánicas de 5 muestras diferentes, obteniendo finalmente como mezcla óptima el PLA + 7,5% ECO. Finalmente, se realiza una simulación de una planta industrial, de expansión de una empresa, para fabricar 20 kg/día de aceite. También se realizará un estudio económico para conocer la amortización de la empresa, para ello se obtienen los costes y la facturación anual, fijando un precio de venta de 8 €/kg. Se calculan el VAN y el TIR para determinar si es rentable el proyecto y se obtiene un VAN de 192.339,89 € y un TIR de 26,32 %., [EN] At present, a clear direction is currently being observed towards obtaining polymeric materials of renewable origin to replace petrochemical materials. Among the most widely used biopolymers is PLA, which has a high tensile modulus and good processability. However, it has a brittle nature with low ductility. Chemically modified vegetable oils can act as a plasticiser to improve the ductile properties of PLA. There are several reactions capable of modifying vegetable oils. In this project, the epoxidation reaction will be used. The modified oil and PLA are mixed and a study of the biodegradation and mechanical properties of 5 different samples is carried out, finally obtaining PLA + 7.5% ECO as the optimum mixture. Finally, a simulation of an industrial plant is carried out, for the expansion of a company, to manufacture 20 kg/day of oil. An economic study will also be carried out to determine the amortisation of the company, for which the costs and annual turnover are obtained, setting a selling price of 8 €/kg. The VAN and TIR are calculated to determine whether the project is profitable and a VAN of 192.339,89 € and an TIR of 26.32% are obtained., [CA] En l'actualitat s'està observant una clara direcció cap a l'obtenció de materials polimèrics d'origen renovable per a la substitució dels materials petroquímics. Entre els biopolímers més utilitzats destaca el PLA, el qual presenta un alt mòdul de tensió i una bona procesabilitat. No obstant això, presenta una naturalesa fràgil amb una baixa ductilitat. Els olis vegetals modificats químicament poden actuar com a plastificant per a millorar les propietats dúctils del PLA. Existeixen diverses reaccions capaces de modificar els olis vegetals. En aquest projecte s'emprarà la reacció d'epoxidació. L'oli modificat i el PLA es combinen i es realitza un estudi de la biodegradació i les propietats mecàniques de 5 mostres diferents, obtenint finalment com a mescla òptima el PLA + 7,5% ECO. Finalment, es realitza una simulació d'una planta industrial, d’expansió d’una empresa, per a fabricar 20 kg/dia d'oli. També es realitzarà un estudi econòmic per a conéixer l'amortització de l'empresa, per a això s'obtenen els costos i la facturació anual, fixant un preu de venda de 8 €/kg. Es calculen el VAN i el TIR per a determinar si és rendible el projecte i s'obté un VAN de 192.339,89 € i un TIR de 26,32 %.

[EN] Central and peripheral nervous system injuries such as nerve injuries and spinal cord injury are diseases with a high incidence today due to trauma situations, the consequences of these traumas are high in the quality of life of people, since most of it affects the loss of movement of an upper or lower limb, which limits the development of daily activities. The treatment for this type of lesions has been studied throughout the years, going through pharmacological and surgical treatment, however none of them has been able to completely recover the neuronal function. With this in mind, one of the latest areas that has studied a possible treatment for nerve injuries or spinal cord injuries has been tissue engineering. Tissue engineering approaches an in-situ treatment which allows the regeneration of damaged axonal pathways through the use of biomaterials, cells and biofactors. In this work we have proposed to design a conduit or semi-conduit of hyaluronic acid (HA) with polylactic acid (PLA) fibers with the insertion of RADA-16 hydrogel combined with cells to be used as a transplantation method for nerve injuries. However, only the first part has been developed, which is to develop a method of inserting the RADA-16 hydrogel combined with cells into the HA conduit, for which a series of in vitro experiments have been proposed to evaluate its biological and morphological feasibility., [ES] Las lesiones del sistema nervioso centro y periférico como lo son la lesión de médula espinal y la lesión de nervio periférico son enfermedades con una alta incidencia hoy en día debido a situaciones de trauma, las consecuencias de estos traumatismos son altos en la calidad de vida de las personas, ya que la mayoría de ella repercute en la perdida de movimiento de un miembro superior o inferior, lo cual limita el desarrollo de actividades diarias. El tratamiento para este tipo de lesiones se ha estudiado a lo largo de los años, pasando por el tratamiento farmacológico, quirúrgico sin embargo ninguno de ellos ha logrado por recuperar por completo la función neuronal. Con esto en mente, una de las últimas áreas que ha estudiado un posible tratamiento para las lesiones de nervio o las lesiones de médula espinal ha sido la ingeniera tisular. La ingeniería tisular se aproxima a un tratamiento in situ el cual permita regenerar las vías axonales dañadas por medio del uso de biomateriales, células y biofactores. En este trabajo se ha propuesto diseñar un conducto o semi-conducto de acido hialuronico (AH) con fibras de ácido poliláctico (PLA) con la inserción del hidrogel RADA-16 combinado con células para ser usado como método de trasplante para las lesiones de nervio. Sin embargo, tan solo se ha desarrollado la primera parte, la cual se trata de desarrollar un método de inserción del hidrogel RADA-16 combinado con las células dentro del conducto de HA, para lo cual se han propuestos una serie de experimentos in vitro para evaluar su viabilidad biológica y morfológica.

[ES] La liberación del ácido ferúlico incorporado en matrices de PLA obtenidas por termoprocesado, para la obtención de films antimicrobianos presenta problemas de liberación en medios polares como los alimentos, lo que limita su efectividad para el control del crecimiento de microorganismos. En este trabajo, se han estudiado diferentes estrategias de incorporación del compuesto activo que faciliten su efectividad antimicrobiana: 1) la obtención de los films por casting de la disolución polimérica con el activo, 2) el anclaje superficial del compuesto activo a la superficie de films de PLA obtenidos por termocompresión, mediante la adsorción superficial desde diferentes disoluciones hidro-alcohólicas de ácido ferúlico y 3) la pulverización de la superficie del film con disolución etanólica del compuesto. En todos los casos, se cuantificado la carga de ácido ferúlico en el film y su estructura, así como su actividad antibacteriana frente a Listeria innocua. La pulverización superficial con la disolución etanólica de ácido ferúlico fue la técnica que proporcionó mayor efectividad antibacteriana a los film., [EN] The release of ferulic acid incorporated in PLA matrices obtained by thermo-processing, to obtain antimicrobial films, presents release problems in polar environments such as food, which limits its effectiveness in controlling the growth of microorganisms. In this study, different strategies for incorporating the active compound were studied that facilitate its antimicrobial effectiveness: 1) obtaining the films by casting the polymeric solution with the active compound, 2) superficial anchoring of the active compound to the surface of PLA films obtained by thermo-compression, through the surface adsorption from different hydro-alcoholic solutions of ferulic acid and 3) spraying the surface of the film with an ethanolic solution of the compound. For all cases, the amount of ferulic acid in the film and its structure were quantified, as well as its antibacterial activity against Listeria innocua. The technique that provided the films with the highest antibacterial effectiveness was the film surface spraying with an ethanolic solution containing ferulic acid.

[ES] En este trabajo de investigación se ha estudiado el efecto del aceite de linaza maleinizado (MLO) como compatibilizador de origen natural en mezclas binarias de ácido poliláctico (PLA) y un elastómero termoplástico denominado estireno-etilenobutileno-estireno (SEBS), con el fin de mejorar la resistencia al impacto y fragilidad del PLA para ampliar el uso de este biopolímero en la industria del envasado. Los efectos del MLO en dicha mezcla binaria se comparan con otro compatibilizador de origen petroquímico ampliamente usado en estas mezclas, el estireno-etileno-butileno-estireno con injerto de anhidrido maleico (SEBS-g-MA). Estas mezclas se realizaron en primera instancia mediante extrusión, posteriormente las diferentes mezclas fueron conformadas mediante moldeo por inyección en muestras estándar para su posterior caracterización mecánica y análisis de mojabilidad. Los resultados obtenidos muestran como la incorporación de MLO a la mezcla PLA/SEBS mejora la resistencia al impacto, con un valor de 6.1 kJ/m2 respecto al PLA/SEBS sin compatibilizar, con un valor de 4.8 kJ/m2 , lo que demuestra la capacidad del MLO de ser una solución rentable y sostenible capaz de competir con los compatibilizadores convencionales derivados del petróleo.

Resumen En términos generales, es bien conocida la cualidad que poseen algunos polímeros de cambiar sus propiedades físicas y químicas finales mediante la adición de nanopartículas a la matriz polimérica para producir un material compuesto (MC). Esta investigación está basada en la obtención de un MC a partir de ácido poliláctico (PLA) y nanotubos de carbono de pared múltiple (NTCPM), muy empleado en la industria del envasado y dispositivos biomédicos, con el fin de ampliar su perfil industrial. Se desarrollaron cuatro mezclas de PLA y NTCPM, y se empleó polietilenglicol (PEG) como plastificante. Se evaluaron sus propiedades morfológicas, térmicas, mecánicas, termo-mecánicas, espectroscópicas, ángulo de contacto y cristalográficas. Se observó que los MCs presentaron degradación térmica a temperaturas inferiores a la matriz sin NTCPM, así como un aumento en el módulo de flexión y tensión en algunas de las muestras. Así mismo, se observó que los NTCPM pueden aumentar la cristalinidad del material y que, en algunos casos, se incrementa su rigidez, actuando como un aditivo útil para aplicaciones de mayor esfuerzo mecánico que la matriz. Del efecto de agregar PEG en los MC, se determinó que los NTCPM no restringen la movilidad de las cadenas poliméricas y se da un efecto plastificante, lo que permite mayor movilidad de la zona amorfa de las cadenas de polímero, como indica la literatura consultada. Finalmente, se concluyó que a mayores contenidos de NTCPM, se generan mejores valores en el módulo de flexión, esfuerzo máximo de flexión, módulo de elongación, esfuerzo de carga máxima y esfuerzo de ruptura, entre otras propiedades evaluadas. Abstract The quality of some polymers to change their final physical and chemical properties by adding nanoparticles to the polymer matrix to produce a composite material (MC) is well known. This research is based on obtaining a MC from polylactic acid (PLA) and multi-walled carbon nanotubes (CNTMW), widely used in the packaging industry and biomedical devices, in order to expand its industrial profile. Four mixtures of PLA and CNTMW were developed, and polyethylene glycol (PEG) was used as a plasticizer. Their morphological, thermal, mechanical, thermo-mechanical, spectroscopic, contact angle, and crystallographic properties were evaluated. It was observed that the composites showed thermal degradation at temperatures below the matrix without CNTMW, as well as an increase in the modulus of flexion and tension in some of the samples. Likewise, it was observed that the CNTMW can increase the crystallinity of the material and that, in some cases, its rigidity is increased, acting as a useful additive for applications of greater mechanical stress than the matrix. From the effect of adding PEG in the composites, the CNTMW do not restrict the mobility of the polymer chains and a plasticizing effect occurs, which allows greater mobility of the amorphous zone of the polymer chains. In general terms, it was concluded that at higher CNTMW contents, better values were generated in the flexural modulus, maximum flexural stress, elongation modulus, maximum load stress and rupture stress, among other evaluated properties. Resumo Alguns polímeros têm a propriedade de alterar suas propriedades físicas e químicas finais, adicionando nanopartículas à matriz polimérica para produzir um composto. Esta pesquisa baseia-se na obtenção de composto partir de ácido polilático (PLA) e nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNT), amplamente utilizado na indústria de embalagens e dispositivos biomédicos, a fim de expandir seu perfil industrial. Foram desenvolvidas quatro misturas de PLA e MWCNT e o polietilenoglicol (PEG) foi usado como plastificante. Foram avaliadas suas propriedades morfológicas, térmicas, mecânicas, termo-mecânicas, espectroscópicas, ângulo de contato e cristalográficas. Observou-se que os compostos apresentaram degradação térmica em temperaturas abaixo da matriz sem MWCNT, além de aumento no módulo de flexão e tensão em algumas das amostras. Da mesma forma, observou-se que o MWCNT pode aumentar a cristalinidade do material e que, em alguns casos, sua rigidez é aumentada, atuando como um aditivo útil para aplicações de maior tensão mecânica que a matriz. A partir do efeito da adição de PEG nos compostos, determinou-se que o MWCNT não restringe a mobilidade das cadeias poliméricas e ocorre um efeito plastificante, que permite maior mobilidade da zona amorfa das cadeias poliméricas. Em termos gerais, concluiu-se que, com maiores teores de MWCNT, melhores valores foram gerados no módulo de flexão, tensão máxima de flexão, módulo de alongamento, tensão de carga máxima e tensão de ruptura, entre outras propriedades avaliadas.