Estudio de Biomateriales

De Casiopea


TítuloEstudio de Biomateriales
Palabras Clavebiomateriales
Período2020-
AsignaturaTaller de Título: Tecnología y Sociedad
Del CursoTaller de Título: Tecnología y Sociedad
CarrerasDiseño
Alumno(s)Felipe Berríos, María José Muñoz, Matías Rubio, Paula Báez Aravena, José Tomás Guevara
ProfesorJuan Carlos Jeldes

Página inscrita dentro del proyecto de investigación:

Proyecto Anillos - Tras las memorias de la comunidad de Petorca

Tabla de Contenidos

Replicabilidad

Proyectando que se ejecutará una agenda con los despliegues de estas “ocasiones de diseño” en las distintas localidades de Petorca, nace el concepto de replicabilidad, que implica pensar el proceso de reproducción del dispositivo. En principio esta variable nos permite pensar en la integración de la forma con las tecnologías y la materialidad como un conjunto consistente con el propósito del proyecto.
Se comienza haciendo pruebas con materiales convencionales, como lo son el papel, cartón, tela o papel maché; y aunque varios intentos tuvieron buenos resultados esto se desviaba del propósito del proyecto; la relación del humano con el medio ambiente, por lo que se opta crear las carcasas con biomateriales.

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Visualización de lo que sería esta replicabilidad; desde un molde de llenado se pueden sacar varias copias iguales del dispositivo.


Estudio de Biomateriales

El replicar el dispositivo debe ser algo acorde con la situación actual, el cuidado ambiental es un tema importante por lo que hay que ser responsable con lo que se está haciendo, siguiendo esta linea es que se decide que el uso de biomateriales como materiales que replicaran la maqueta es una opción viable, esto porque le da una vida útil más extensa al material, planteando en que este dispositivo pueda re-utilizarse para las distintas actividades en cualquier localidad que se decida hacer.
Se habla de re-utilizar porque el biomaterial que se escogió es termo reversible, lo que significa que al calentarlo se vuelve a derretir dando la posibilidad de tomar otra forma nuevamente. Teniendo esta propiedad del material es que permite que el dispositivo que se materialice no quede como desecho si no que pueda tomar otra forma.

Levantamiento de Información

Se comienza haciendo pruebas con materiales convencionales, como lo son el papel, cartón, tela o papel maché; pero esto de desviaba el propósito del proyecto; la relación del humano con el medio ambiente, por lo que se debe lograr el menor impacto posible, por lo que se opta crear estas carcasas pero con biomateriales. Los biomateriales son sustancias derivadas de materiales vegetales-orgánicos que se pueden presentar en su totalidad o en partes, dependiendo de su producción se clasifican en cultivables o aglomerados,
Esta investigación estuvo enfocada en los biomateriales aglomerados, esto se subdivide en dos estudios de biomateriales para el armado de este dispositivo, en primera instancia se hacen pruebas laminares creando una carcasa del terreno utilizando una matriz y contramatriz mientras que en las pruebas de llenado, solo es necesario la contramatriz, porque al desmoldar queda con la forma deseada, por lo que no es necesaria una matriz que genere presión.
Todo el proceso estuvo marcado por distintas pruebas de materialidad, cada biomaterial era un terreno nuevo por lo que era interesante ver el procesos de cada uno y el cuidado que cada uno debía tener, estuvieron sujetos a pruebas de secado, de desmoldaje, elasticidad, rigidez, y color lo que se quería conseguir era un material que lograra copiar la forma del molde, además de ser rígido pensando en que se haría a una escala mayor., si bien es difícil que el biomaterial por si solo cumpliera con todas estas propiedades se complementa con telas, con gasa o tnt que fue el caso, creando así un biomaterial compuesto.

Pruebas con materiales convencionales

Prueba 1: Papel Kraft

Se realizan diferentes pruebas con papel kraft sobre moldes de aluminio para ver como este material replica la forma del molde.
  • Papel Kraft con Cola fría: La primera prueba se realizo con tiras de papel kraft, que se iban sumergieron en una fuente con cola fría y un poco de agua para que no fuera tan espesa. Resulta bien una vez que se seca, solo que complica un poco desmoldarlo ya que el pegamento queda adherido al molde, se debe utilizar algún cuchillo cartonero para desprenderlo.

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  • Papel Kraft y agua: Se realiza de la misma manera que la prueba anterior con la salvedad que en vez de utilizar cola fría, las tiras solo se sumergen en agua y se colocan en el molde. El resultado no es muy conveniente ya que las tiras de papel se empiezan a desprender una vez que se encuentra seco.

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  • Papel Kraft con Cola fría y Agua: En esta prueba se fusionan las dos ideas anteriores para que el papel no se pegue al molde y no cueste tanto desmontarlo, se empieza colocando tiras sumergidas en agua en toda la base y una vez cubierta toda la superficie del molde se empiezan a colocar las tiras sumergidas en la mezcla de cola fría y agua. El resultado fue el esperado, una vez que se seca todo se desmolda con facilidad sin necesidad de utilizar alguna herramienta, quedando todo unido.

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Prueba 2: Cartón

Para la realización de esta prueba se sumerge un trozo de cartón forrado en agua por unos segundos, luego se coloca entre medio de dos molde, para que quede compactado, se prensa y se deja secando al sol la mayor cantidad de tiempo posible para que pueda secarse y adaptar la forma del molde, al no ser un material muy moldeable se necesita de una contrafigura que le permita tomar la forma deseada.

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Prueba 3: Papel Maché

Se compra una bolsa de papel maché, luego en un pote se va vertiendo el contenido con un poco de agua, se revuelve hasta que se tome la consistencia deseada, en este caso lo ideal es que la mezcla no quede tan húmeda para que no cueste tanto en secarse. Una vez seco resulta muy fácil desprenderlo del molde además toma una textura firme y grumosa.

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  • Contra forma: Se hicieron dos tipos de pruebas con papel mache, una fue colocando la pasta en toda la superficie del molde sin nada que la cubriera y otra con una contra forma para ver si se lograba una figura más lisa, una vez que ambas se retiran del sol se desmoldan, la que no tuvo cubierta no tuvo ningún problema y quedo de la forma deseada mientras que la que tenía una contra forma no se secó, lo que provoco que la pasta quedara en ambos moldes.

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Prueba 4: Tela

Se utiliza lycra y se sumerge en una mezcla de cola fría con un poco de agua para luego colocarla sobre el molde y dejarla al sol hasta que la tela se endureciera. Una vez seco, se desprende fácilmente del molde con la forma de este.

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Prueba 5: Papel ktaft en superficie "compleja"

Esta prueba se realiza con trozos de papel kraft, colafría y agua, sobre una lata deformada. Se impregna la lata con colafria y se luego se procede a situar los trozos, para la segunda y tercera capa de papel se diluye la colafría con un poco de agua, para finalizar se agrega otra capa solo de colafría. Una vez seco este se desprende facil sin perder la forma.

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Prueba 6: Tela en superficie "compleja"

Se utiliza tela de sabana para hacer esta prueba, utilizando la misma superficie de la lata. Se procede a impregnar la lata con cola fría para luego situar la tela e impregnarla con tres capas de cola frìa más agua,cuando ya esta seca su da una última capa de solo cola fría.

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Prueba 7: Papel de diario en superficie "compleja"

Se modifica una superficie y se le adhieren bultos. Antes de proceder con el diario se envuelve la superficie con papel film. Ya teniendo el plástico, se le aplica una capa de colafrìa y aparte las tiras de remojan en colafria con agua, se acomodan y se le pone otra capa de papel a medida que se van secando y cada vez con menos agua, ya cuando este seco se le aplica una ultima capa de colafría.

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Prueba 8: Cartón kraft con contraforma

Se utiliza cartón kraft de 130gr app, este se humedece por ambos lados, para luego a presión situarlos entre los pocillos y prensarlo hasta que se seque. Una vez seco se le da una capa de cola fría.

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Estudio de Biomateriales

«Hay que tener presente que los biomateriales solo tienen sentido asociados a un territorio específico. Por ejemplo, no tiene sentido que yo trabaje con aglomerantes hechos a partir de algas en la cordillera. Esto sería precisamente replicar el modelo del cual estamos buscando diferenciarnos: la homogeneización material, el hecho de que en la industria tradicional se utilice el plástico para todo que además de nos ser biodegradable ni siquiera se produce en nuestro territorio.»[1]


Biomateriales

Es un término muy amplio, además de ser un campo nuevo, fundamentalmente hace referencia a un material derivado de materia orgánico vegetal, el cual es biodegradable y compostable. Según su producción se pueden clasificar en cultivables o aglomerados:[2]
Los “Cultivables” o GIY (grow it yourself), crecen en un sustrato y toman la forma del molde que se le da. Solo se les alimenta y su ciclo vital hace el resto del trabajo; luego cuando adquieren la forma deseada, se detiene su crecimiento con calor u otros procesos, y nos queda la estructura.
Los “Aglomerables” o CIY (cook it yourself) son el resultado entre un aglomerante que se extraen de fuentes naturales (endémicos del lugar) más un relleno.

Estructura biomaterial [3]

  1. H2O: /solvente/, se utiliza para disolver y mezclar ingredientes.
  2. Glycerina: /bio plasitificante/ da flexibilidad al material (dependiendo del %), atrapa las moléculas de agua, evitando que se seque.
  3. Filler: / otorga color, por tintes naturales; textura, por la granulometría natural del material o la superficie de secado; formas, por molde o superficie; espesor, se debe lograr un equilibrio para que no quede ni muy delgado (frágil), ni muy grueso (no se secará).
  4. Conservante: /evita contaminación/ pueden utilizarse artificiales, como el propianato; o natural como el clavo de olor. Estos evitan la contaminación del material
  5. Aglomerante: /biopolímero/ pueden ser de origen animal, gelatina, o de origen vegetal, agar agar y alginato, actúan como soporte estructural.
    1. Agar agar: polisacárido obtenido de la pared celular de algas rojas, actúa como espesante, preservante, clarificante, aglomerante.
    2. Alginato: polisacárido presente en las células de algas pardas, como el cochayuyo. Forma un hidrogel en presencia de calcio.
    3. Gelatina: proteína compleja (polímero compuesto de aminoácidos), producida por hidrólisis parcial del colágeno extraído de la piel, el hueso hervido y molido, las pezuñas, huesos, tendones, órgano y vísceras de ganado vacuno, porcino, equino y avícola (obtenido de mataderos y curtiembres).
    4. Almidón: puede ser encontrado en tubérculos como las papas, o en granos como el maíz o el trigo. Está formado por unidades repetidas de glucosa. Su estructura es similar a la celulosa.
    5. Quitina: carbohidrato que forma parte de las paredes celulares de los hongos, exoesqueleto de artrópodos y alguno órganos de animales. Otorga rigidez a los materiales, espesante, estabilizador, resistencia.

Funcionamiento gelificante

Los gelificantes son las substancias con la capacidad de crear geles. Un gel está compuesto por dos fases (sólido-líquido) que le aportan una densidad similar a los líquidos, sin embargo su estructura se asemeja más a la de un sólido. [4]
Un gel se forma cuando las moléculas interactúan entre sí para crear una red tridimensional que impide el movimiento del líquido. La estructura en forma de jaula atrapa las moléculas de agua y transforma el líquido en un gel sólido. Existen geles sólidos y geles fluidos (parecen sólidos en reposo, pero al agitarse fluye como líquido viscoso).
Existen los termo-reversibles y los termo-irreversibles; la gelatina es termo-reversible, se licua cuando se calienta por encima del punto de fusión y recupera su consistencia al enfriarse; esta capacidad no disminuye con el uso, funciona siempre del mismo a la temperatura. Termo-irreversible sería la clara de huevo, una vez cuajada no recupera su estado líquido: cuaja al mantenerse el tiempo suficiente a determinada temperatura (durante la cocción), una vez que las proteínas crean una red, permanecen unidas.
Los gelificantes le dan la textura deseada a la mezcla a través de la creación de un gel, estos tienen la estructura de un sólido pero la densidad de un líquido, entre ellas encontramos la gelatina (origen animal) o el agar agar (origen vegetal, proveniente de algas) por nombrar solo algunas.

Bioplásticos

El término "bioplástico" representa una sustancia plástica que se basa (total o parcialmente) en biomasa orgánica en lugar de petróleo. Muchos bioplásticos son biodegradables, lo cual es, en teoría, una de sus mayores ventajas. [5]
  • Base biológica: Significa que una sustancia se deriva de material a base de plantas, ya sea total o parcialmente. El almidón y la celulosa son dos de las materias primas renovables más comunes utilizadas para crear bioplásticos.
  • Plástico biodegradable: Plástico es a base de biomasa o petróleo es una pregunta diferente a si se biodegradará (un proceso por el cual los microbios descomponen el material si las condiciones son adecuadas). Técnicamente, todos los materiales son biodegradables, pero a efectos prácticos, solo aquellos que se degradan en un período de tiempo relativamente corto (semanas a meses, por lo general) se consideran biodegradables.
  • Plástico compostable: Son aquellos que son"capaz de experimentar descomposición biológica en un sitio de compostaje como parte de un programa disponible, de modo que el plástico no sea distinguible visualmente y se descomponga en dióxido de carbono, agua, compuestos inorgánicos y biomasa, a una velocidad consistente con materiales compostables conocidos (p. ej. celulosa), y no deja residuos tóxicos ".

Derivado de biomasa[6]

En primer lugar, este prefijo puede significar que el polímero es derivado de biomasa, que pueden ser:
  • Naturales (almidón, celulosa, etc.) sintetizados por organismos vivos
  • Sintéticos, cuyos monómeros derivan de recursos renovables donde la conversión a polímero se realiza mediante una transformación química.
A este tipo de materiales se les denomina biobasados. Su principal ventaja es que no provienen de fuentes fósiles, disminuyendo la huella de carbono generando un impacto positivo para el medio ambiente. Algunos ejemplos de estos materiales son: el PLA, bio-PE, bio-PA, etc.

Bio degradable, Degradable y Compostable

El término Biodegradable, es cualquier material de carácter orgánico que puede descomponerse hasta desaparecer por medio de organismos que se encuentran en la naturaleza (bacterias, hongos, insectos…), sin causar daño o generar residuos.El tiempo de biodegradación depende de la cantidad de oxígeno, el grado de humedad y de la temperatura. Los productos biodegradables son de origen vegetal. Estos productos se biodegradan completamente en algunos meses en la tierra. [7]
Los productos degradables (o fragmentable) de origen petrolífero, están constituidos de polietileno PE y de aditivos químicos. En presencia de oxígeno, bajo el efecto del calor y de los UV, pierden resistencia mecánica, se fragmentan y desaparecen visualmente.
Los términos biodegradable y compostable no tienen el mismo significado. Un producto biodegradable puede ser descompuesto por microorganismos, pero esto no significa que se obtendrá un abono de buena calidad, es decir compostable. Un producto biodegradable no es necesariamente compostable, pero un producto compostable es obligatoriamente
Esto es una forma natural en que la tierra se deshace de cosas para que existan otras nuevas, para generar un equilibrio entre lo que se crea y lo que se destruye, he aquí el problema con el plástico, un material sintético que tarda cientos de años en descomponerse el cual se ha masificado a una escala tan grande que ha provocado mucha contaminación, ya que seguía la lógica de la economía lineal, que consiste en “comprar, usar y desechar”, afortunadamente esta estrategia ha quedado atrás y tomó fuerza la economía circular, la que consiste en que todo lo que se produce y se vende regresa a la empresa para darle una nueva vida al material.

Economía Lineal y Circular

La economía lineal es un sistema simple pero perjudicial que se sigue viviendo actualmente, el que se puede definir en tres conceptos: producir, consumir y botar.
Mientras que la economía circular es un sistema económico donde la materias primas, los componentes y los productos mantienen su mayor utilidad y valor. Promueve la mínima extracción de recursos naturales, la minimización de generación de residuos y se utilizan fuentes de energía renovables. [8]

Pruebas con Biomateriales

Prueba 1: Cascara de Plátano

Ingredientes:
  • 1 Cascara de plátano
  • 20 gr Gelatina con sabor
  • 22,5 gr Gelatina sin sabor
  • 12 ml Glicerina
  • 240 ml Agua
Para esta prueba se cambia la receta original y se le agrega un poco de gelatina con sabor. Se dispone la mezcla en una madera sin aceitar y se espera a que se seque. Al momento de sacarla no se logro que saliera intacta.
Una vez seco se obtiene un material elástico y resistente, pero no lo suficientemente duro.

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Prueba 2:Gelatina sin sabor - Desmoldaje

Ingredientes:
  • 16 gr Gelatina
  • 3,6 ml Glicerina
  • 60 ml Agua
En esta ocasión se impermeabiliza la madera con tres materiales, uno en cada esquina, barniz, aceite de linaza y aceite de cocina, se dispone el material y se deja secar.
Al momento de retirarlos, todos salen sin complicación alguna y se logran marcar las vetas de la madera en el material.

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Prueba 3: Gelatina sin sabor y Glicerina

Ingredientes:
  • 16 gr Gelatina
  • 3,6 ml Glicerina
  • 60 ml de Agua
Una vez que la jalea sin sabor, el agua y la glicerina se mezclan, se sacan del fuego y se colocan sobre una bandeja (o una superficie anti-adherente) para que se seque por unos 4 minutos o hasta que tenga la consistencia suficiente para poder despegarla con las manos (si no se pega en los dedos significa que está lista). Una vez lista se dispone sobre un molde para que tome la forma, pero es necesario una contra forma.

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Se deja toda una noche secando con la contra forma puesta y se puede ver que adaptó la forma del molde, quedando muy manejable pero no tan rígido. Se sacan fotos a la luz para que se note la transparencia del material.

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También se hace la prueba pero sin contra forma, solo dejando la lámina de gelatina sobre la madera, se puede ver que de igual manera adopta la forma, pero no tan bien como la prueba anterior.

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Días después se observa que el bio material se empieza a deformar, esto debido a la deshidratación de la gelatina, provocando que se endurezca más y que se torne un color más opaco.

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Prueba 4: Jalea con sabor

Ingredientes:
  • 16 gr Jalea con sabor
  • 3,6 ml Glicerina
  • 60 ml Agua
Para esta prueba se utiliza la misma receta señalada anteriormente pero con una variante, se cambia la gelatina sin sabor por una con sabor. No tomó la misma consistencia que con la gelatina sin sabor, por ende cuando se vierte en el molde se empieza a filtrar, una vez que "cuaja" se despega del molde pero queda con una textura pegajosa y muy blanda.

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Prueba 5: Desmoldaje

Se realizan diversas prueba de desmoldaje del bio material en madera, utilizando diferentes anti adherentes:
  • Material directo en la madera: En un primer intento se prueba vertiendo la mezcla de forma directa sobre la madera, una vez que se seca y se intenta desmoldar, esta se empieza a romper ya que queda adherida a la madera ademas quedaron partes más gruesas que otras.

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  • Talco: Para la siguiente prueba se coloca talco en toda la superficie de la madera, lo cual permitió que la mezcla no se pegara a la madera, solo provoco que el material una vez seco, tornara un color más opaco, esto ya que quedó talco en la mezcla.

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  • Aceite de cocina: También se realiza una prueba aceitando toda la superficie de la madera. Se despegó sin problemas, pero lo recomendado es que se saque de forma pareja, ya que si se va sacando por lados se puede ir rompiendo.

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Prueba 6: Gelatina sin sabor y glicerina (modificado)

Ingredientes:
  • 16 gr Gelatina
  • 3,6 ml Glicerina
  • 50 ml Agua
En esta prueba se modifica la receta de la preparación, bajando a 50 ml de agua, para observar si efectivamente se endurece más al tener menos cantidad de agua. Por lo que se pudo apreciar es que si se nota un poco más firme el material pero se debe esperar unos días más para ver que tanto se deforma.

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Se pudo observar que a la semana el material igual se deforma pero de menor manera que la prueba anterior,

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Prueba 7:Plátano y Maicena

  • Para estas pruebas se intervino la madera haciéndole marcas con una broca intentado simular los sacados de la router cnc y usando aceite de cocina como anti adherente.

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Ingredientes:
  • 30 gramos de almidón o fécula de maíz
  • 1 taza de agua
  • 1 cucharada de vinagre blanco
  • 1 cucharada de glicerina vegetal
  • Cáscara de fruta (plátano)

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  • Se vertió la mezcla sobre la madera con sacados, con el fin de que esta al secarse tuviese la forma de estos.
  • El tiempo de secado demora, con 40 horas la mezcla no esta lo suficientemente seca para ser retirada de los hoyos de la madera, ya que al intentarlo se rompe, todavía se siente húmeda.
  • Se mantendrá en observación hasta que se seque completamente.

Prueba 8:Maicena con Azúcar

Ingredientes:
  • 2 cucharadas de maicena
  • 1 cucharada de vinagre blanco
  • 2 cucharadas de azúcar
  • 1/2 taza de agua

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  • Esta mezcla resulta ser mucho mas pegajosa y difícil de esparcir,quedando con grumos.
  • Se dispone en la madera lisa y con hoyos, con 40 horas de secado se desprende bien de la madera lisa, en cambio al intentar sacarla de la madera con hoyos se rompe.
  • El resultado no es lo esperado, se demora mucho en secar pero se mantendrá en observación hasta que este seco en su totalidad.

Prueba 9: Maicena

Ingredientes:
  • 12 gr Maicena
  • 7 ml de vinagre blanco
  • 45 ml de agua
  • 6 ml de glicerina
Para realizar esta prueba se debe mezclar en una olla la maicena con el agua, revolver hasta que quede completamente disuelta la maicena, hecho esto se añade la cucharada de vinagre blanco y de glicerina y se sigue revolviendo la mezcla. Una vez que todo esté mezclado se coloca a fuego lento, sin parar de revolver, hasta lograr una pasta (no se debe deshidratar tanto la masa)
Luego se vierte la pasta sobre una superficie anti adherente (en este caso papel film) hasta que se enfríe y se ve que se puede tomar sin desarmarse, para colocarla sobre la figura que se desee.
Se realizaron dos pruebas con estos materiales, modificando las cantidades y tiempos.
Primera prueba: En un primer intento solo se añaden 4 cucharadas soperas de agua (36 ml), mientras se revuelve todo en el fuego estuvo más tiempo por lo que la pasta quedo deshidratada, provocando que al momento de colocarla en la superficie se desarmara.
Segunda prueba: El segundo intento resultó de mejor manera, se agregó una cucharada más de agua y se mezcló bien para que todo quedara bien unido, se deja en el fuego 1.16 min. para que tome la consistencia esperada, una pasta homogénea. Luego se vierte sobre el papel film, se espera a que se enfríe hasta que se pueda tocar sin que se desarme, para finalmente colocarla sobre la madera para que adapte la forma de esta.
Se espera un día de secado para ver resultados y se observa que ambas pruebas al secarse se agrietan, si bien tienen una textura parecida al de la cera de vela, las grietas se van contrayendo más al secarse, los cortes del biomaterial coinciden en el corte de la madera.

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Tercera prueba: Para esta prueba, se realiza la misma mezcla de la prueba dos, pero se vierte sobre una figura lego, para ver como adapta la forma de esta figura, logrando algo distintos que con las pruebas anteriores, en este caso no se hace una lámina del biomaterial, permitiendo una figura llena.

Se espera a que se seque un poco y se desmolda, el material se adaptó a la forma pero no logró entrar en todos los espacios del lego (a diferencia de la espuma), este biomaterial no es muy firme, ya que tiende a agrietarse, a los minutos de sacarlo del molde se rompió.

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Prueba 10: Espuma

Ingredientes:
  • 15 gr gelatina sin sabor
  • 30 gr de glicerina
  • 60 ml de agua
  • 6 ml de jabón líquido
En una olla se mezclan la gelatina, el agua y la glicerina a fuego medio, revolviendo hasta que la gelatina esté completamente disuelta y empiece a espesar la mezcla. Listo esto, se saca del fuego y se le agrega el jabón líquido, en esta oportunidad se utilizó jabón tradicional (de glicerina) pero lo ideal si se quiere hacer un biomaterial es usar jabón biodegradable. Una vez añadido el jabón se debe revolver hasta que la mezcla quede espumosa, cuando se vea que ya hay suficiente espuma se vierte sobre una superficie antiadherente por unos segundos ya que toma consistencia rápido, luego de eso con el mismo papel film se coloca sobre la madera para ver si logra adaptar la forma necesaria.

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Esta prueba logra adaptar la forma deseada perfectamente, y al tacto se siente muy suave. El lado que da al molde queda liso, mientras que el lado exterior queda con burbujas, es moldeable y flexible, además es la única prueba que no ha cambiado su apariencia cuando se seca.

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Se realiza una segunda prueba, pero de llenado, se utiliza una pieza de lego y sobre esta se vierte la mezcla de espuma para que adapte la forma de esta, el resultado es exitoso ya que una vez que toma la consistencia suficiente y se saca de este molde, se desmolda con la forma de la pieza, el lado interno que da a la pieza queda liso mientras que el lado exterior con burbujas. Esta mezcla se debe verter de forma continua sobre el molde deseado, ya que si se aplica por parte, al ir tomando consistencia se va engrosando desproporcionadamente la lámina.

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Junto a estas pruebas también se vertió mezcla en una madera con sacados, pasados los días se pudo observar como es que la figura de espuma que se desprendió el mismo día empieza a disminuir levemente su tamaño, mientras que las piezas que no se desmoldaron quedaron pegadas al mdf, lo que provocó que al momento de sacarlas se desprendiera una capa de la madera.

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Fibras

Las fibras son utilizadas para dar rigidez y resistencia, se emplean en los materiales compuesto, se les llama así a los materiales formados por unión de uno o más materiales para conseguir propiedades que no se pueden obtener en los materiales originales. [9]
Cada elemento, poseyendo su identidad propia y definida, se fusionan para formar un ente unitario, los composites o materiales reforzados con fibras, identificados como FRP, deben estas siglas a la denominación en lengua inglesa: "Fiber Reinforced Plastics". En español se designan como PRF: Plásticos Reforzados con Fibras. [10]
Se pueden encontrar distintos tipos de refuerzos, tales como: fibras de vidrio, fibras de carbono, fibras de aramida, fibras naturales, fibra de boro, pueden presentarse en forma de hilos, mats, cintas o tejidos, entre las más conocidas se encuentran:
Fibras de vidrio: La fibra de vidrio está hecha por filamentos extremadamente finos de vidrio que son tejidos en diversas formas para la formación de mallas o telas, suele combinarse con resinas para la creación de un material compuesto, duradero y fuerte. [11]
Fibras de carbono: Es un tejido de gran resistencia, flexible y de gran durabilidad. Es un polímero que se obtiene a partir de otro llamado poliacrilinitrilo, y consiste en filamentos muy finos de carbono que se van trenzando y agrupando continuamente para formar un hilo de varias hebras. Se complementa con resinas, creando materiales compuesto. [12]

Prueba 11: Biomaterial con fibras

Para estas pruebas ya se va pensando en como sería llevar el material a una escala real, es por esto que al pensar en el material como un lleno y no de forma laminar, se debe ver su rigidez. Las fibras, hacen que el material se convierta en un material compuesto, esto significa que son materiales formados por la unión de dos o más materiales para conseguir alguna propiedad que no se puede obtener del material original, en este caso se debe ver como se comportan los biomateriales a una escala mayor.
Se realizan dos pruebas con la espuma, siguiendo la misma receta, se verte sobre dos superficies distintas, la primera es en piezas de lego para que adapte la forma de estas piezas, aplicando una capa de mezcla, gasa y más mezcla de modo que la gasa quede entre medió de la espuma. La segunda prueba es vertiendo la mezcla sobre un trozo de terciado aceitado, utilizando la misma técnica anterior, mezcla, gasa, mezcla.
Ambas pruebas dan diferentes resultados, la prueba en lego se desprendió sin problemas, la textura de la pieza se copia en el material, mientras que en la madera costó más desprender la espuma, además al no tener bordes que contengan la mezcla se desbordó provocando que el biomaterial quedará más delgado y que la gasa no quedara entre medio del material.

Prueba en matriz de lego

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Prueba en matriz de terciado

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Se realiza una prueba reemplazando la gelatina por colapez, se siguen los mismos pasos de la receta de espuma, con la diferencia que las tiras de colapez deben remojarse por unos 5 minutos para luego colocarla en la mezcla con el agua y la glicerina, mientras se va mezclando todo, se disuelve bien el colapez pero no logra espesar la mezcla. Esto último provocó que al momento de verten en la bandeja de huevo, el cartón se filtrara y se humedeciera mucho.

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Prueba 12: Gelatina + Gasa

Para estas pruebas se utilizo la receta de la prueba 6 pero le agregamos fibra. Pensado en la maqueta con armado laminar. Anteriormente los resultados de la prueba 6 no fueron los esperados ya que varios días después estas se fueron deformando, en estas pruebas con fibra la probabilidad que no se deforme son bajas.
Se realizaron las pruebas sobre una bandeja de huevo. Al tener la mezcla lista se dispuso en una superficie anti adherente y luego se le agrego el pedazo de gasa, después de esperar unos minutos para que tomara consistencia se dispuso la lamina en la bandeja de huevo para que esta se adaptara.

Prueba en matriz bandeja de huevo

Pruebaenbase1.jpg Pruebabandeja1.jpg Pruebabandeja2.jpg Pruebabandeja3.jpg

Después de cuatro días, las muestras se encogieron y se desformaron en los bordes pero mantuvo la forma en el centro.

Pruebaseca1.jpg Pruebaseca2.jpg Pruebaseca3.jpg Pruebaseca4.jpg

Pruebaseca5.jpg Pruebaseca6.jpg Pruebaseca7.jpg Pruebaseca8.jpg

Detalles

Detalle1gelatina.jpg Detalle2gasa.jpg Detalle3gelatina.jpg

Prueba 13: Gelatina + Aserrín

Ingredientes:
  • 16 gr Gelatina
  • 3,6 ml Glicerina
  • 50 ml Agua
  • 2 cucharadas de aserrín
Para estas pruebas se utilizo la receta de la prueba 6 pero se le agrego dos tipos de fibra gasa y aserrín. Pensado en la maqueta con armado laminar.
Anteriormente los resultados de la prueba 12 no fueron los esperados ya que cuatro días después estas se fueron deformando en los bordes, en esta ocasión se que espera que el aserrín genera una rigidez en la mezcla y no se deforme tanto.

Detallehumedo.jpg Detalleaserrin.jpg

Mezcla fina.jpg Mezcla gruesa.jpg

Muestramezclacruesa.jpg Muestrafina1.jpg Muestrafina2.jpg

Después de tres días de secado, el resultado fue el mismo que con la prueba 12 deformándose en su totalidad en los bordes pero aun así se siente mas rígido. En la parte centras que toma la forma de la bandeja sigue definida.

Muestrafinaseca1.jpg Muestrafinaseca2.jpg Muestrafinaseca3.jpg Muestrafinaseca4.jpg

Revez1.jpg Revez2.jpg

Mezclagruesa1.jpg Mezclagruesa2.jpg Mezclagruesa3.jpg Tresmuestras.jpg

Detalles

Detalleaserrin1.jpg Detalleaserrin2.jpg Detalleaserrin3.jpg Detalleaserrin4.jpg

Prueba 14: Gelatina + café

Ingredientes:
  • 50ml Agua
  • 15gr Gelatina
  • 3,6ml Glicerina
  • 40ml Café en polvo
Se espera que en estas pruebas junto con el café, cambie la textura cuando este seco.

Muestraextendida.jpg Muestrahumeda1.jpg Muestrahumeda2.jpg Muestrahumeda3.jpg

Detalles

Detallemezclacafe1.jpg Detallemezclacafe2.jpg

Después de tres días aproximadamente de secado en las pruebas se observa una leve deformación de los bordes en comparación con las otras pruebas con aserrín o solo gelatina. No es tan rígida como la la prueba con aserrín, conserva un poco mas la elasticidad, pero aun así mantiene la forma de la matriz.

Pruebacafe1a.jpg Pruebacafe1b.jpg Pruebacafe1c.jpg

Pruebacafe2a.jpg Pruebacafe2b.jpg Pruebacafe2c.jpg

Prueba 15: Espuma con fibras

Esta vez se duplica la receta, para lograr mayor cantidad de mezcla y que la prueba quede más gruesa, se obtienen 289 gr de mezcla. Se vierte sobre una matriz hecha con legos, se aplica un poco de mezcla, luego la gasa y luego más mezcla y se espera a que tomen consistencia para poder desmoldar.
En un segundo intento con las fibras se vierte mezcla en un pote desechable de plástico (esto para no tener problemas de filtración) y se intenta hacer tres capas, separadas por la gasa, se observa que al momento de verter la mezcla sobre la gasa, esta se pierde. Por lo que se aprecia en la segunda prueba ambas capas de gasa se juntan, quedando arriba de toda la mezcla.
En ambas prueba se pudo apreciar que quedaron gelatinosas y no “espumosas” como debería haber ocurrido, en las dos pruebas solo la parte de arriba quedó con la espuma, y esto coincide con la gasa, puede que al ascender la gasa se lleva las espumas a la parte superior.

Prueba Biomaterial 13.0.jpg Prueba Biomaterial 13.1.jpg Prueba Biomaterial 13.2.jpg Prueba Biomaterial 13.3.jpg

Prueba Biomaterial 13.4.jpg Prueba Biomaterial 13.5.jpg

Prueba 16: Espuma con fibras

Se hace una nueva prueba de espuma para ir viendo cómo se comporta la gasa y qué pasa con la mezcla en sí. Se siguen los mismos pasos, se mezcla el agua, la gelatina y la glicerina a fuego medio hasta que quede todo disuelto y empiece a espesar, luego de esto se retira del fuego y se le aplica el jabón líquido, y en este paso está el detalle más importante, se debe batir muy bien, toda la mezcla debe quedar espumosa, a diferencia de las pruebas anteriores no se batio lo suficiente, lo que provocó que quedara líquido y espuma, por ende el liquido quedo abajo y la espuma arriba (mismo caso que sucede al verter bebida en un vaso, la espuma se va hacia arriba mientras que la bebida queda abajo) esto puede explicar que la gasa no quedara en su lugar, como observación importante entonces es que la mezcla no puede quedar líquido y espuma, debe pasar del líquido a la espuma y ya cuando se vea espumosa por completo (en este caso blanca) es cuando se vierte sobre el molde
En esta ocasión se ve que la gasa queda en el medio, pero ocurrió que quedo una capa gelatinosa y la otra espumosa, esto debilitó el material provocando que se despegara, solo la parte espumosa quedó adherida a la gasa mientras que la gelatina se desprendió más rápido.

Prueba Biomaterial 14.jpg Prueba Biomaterial 14.1.jpg Prueba Biomaterial 14.2.jpg Prueba Biomaterial 14.4.jpg Prueba Biomaterial 14.3.jpg

Prueba 17: Espuma con fibras

Se siguen haciendo pruebas con espuma, esta vez teniendo en consideración las experiencias previas, una vez que toda la mezcla queda homogénea se retira del fuego para agregar el jabón, se debe batir por unos 3 minutos aproximadamente, hasta que todo el líquido pase a ser espuma, cuando esto ocurre se vierte en el molde, colocando la gasa entre capas.
Lo bueno de este biomaterial es lo rápido que toma consistencia, a las horas ya puede ser desmoldado, la segunda prueba queda espumosa en su totalidad y no se provoca ninguna división a causa de la gasa, la fibra queda unida a la mezcla. Lo que ocurrió en la primera prueba fue que se vertió más líquido que espuma, al notar esto se bate lo que queda de mezcla y se vuelve a verter, quedando que solo una parte quede espumosa y la otra gelatinosa.
Primera prueba:

Prueba Biomaterial 15.1.jpg Prueba Biomaterial 15.2.jpg Prueba Biomaterial 15.3.jpg Prueba Biomaterial 15.jpg Prueba Biomaterial 15.4.jpg

Segunda prueba:

Prueba Biomaterial 16.jpg Prueba Biomaterial 16.1.jpg Prueba Biomaterial 16.3.jpg Prueba Biomaterial 16.4.jpg Prueba Biomaterial 16.5.jpg

Molde y resultado

Prueba Biomaterial 16.2.jpg

Prueba 18: Biomaterial y Color

Se realizan pruebas de colores sobre la espuma para ver reacción del biomaterial ante una intervención. Se utilizan colorantes de comida (azul, amarillo y rojo) y se empieza a pintar sobre la lámina de espuma, se observa que los colores se impregnan muy bien sobre el material, además de quedar brillantes. En la prueba sobre la gelatina, se ve que el color toma bien pero al ser transparente no se aprecia muy bien el tono. Todo esto pensado como nuevas posibilidades de interacción con la maqueta.
Esto pensando en lo que podrían ser las interacciones con la maqueta, esto posibilitaba tener más ideas a la hora de realizar talleres o actividades en la maqueta.
Espuma:

Prueba Biomaterial 17.1.jpg Prueba Biomaterial 17.2.jpg Prueba Biomaterial 17.jpg

Gelatina:

Prueba Biomaterial 17.3.jpg Prueba Biomaterial 17.4.jpg

También se realizan dos pruebas más de color, una de estas es colocando colorante al molde directamente y luego verter la espuma, logrando así que una parte de la mezcla logre tomar color, al no quedar bien revuelta esta mezcla, ocurrió que el líquido quedó abajo y la espuma arriba, quedando solo la gelatina con color.

Prueba Biomaterial 19.3.JPG Prueba Biomaterial 19.4.JPG Prueba Biomaterial 19.JPG Prueba Biomaterial 19.2.JPG

La otra prueba es agregarle el colorante directamente a la mezcla, logrando que se torne del color de colorante (en este caso rojo), al ser blanca la mezcla hace que sea más fácil tomar el color.

Prueba Biomaterial 20.jpg Prueba Biomaterial 20.1.jpg Prueba Biomaterial 20.2.jpg

Prueba 19/ 20 / 21: Harina / Gelatina / Aserrín

Prueba 19 / Harina:
Pruebaconharina.jpg

Ingredientes:

  • 50ml agua
  • 25ml harina
  • 7.5gr gelatina
  • 3.6ml glicerina
  • 15ml sal
La prueba 19 no resulto, al tener la mezcla lista esta se comporta como una masa, la cual al disponerla en una superficie no se puede extender uniformemente, el tiempo para que tome consistencia es de mas de un día y aun así no se puede disponer en un molde.
Prueba 20 / Gelatina + Sal:
Pruebagelatinaysal.jpg

Ingredientes:

  • 50ml agua
  • 15gr gelatina
  • 3.6ml glicerina
  • 15ml sal
En la prueba 20 se pensó que al agregarle sal a la mezcla esta junto con la gelatina se comportaría de manera distinta al momento de secarse, pero ese momento nunca llego, ya que desconocía que la sel evita que la gelatina tome consistencia.


Prueba 21 / Gelatina + Aserrín:
Pruebagelatinayaserrín.jpg

Ingredientes:

  • 50ml agua
  • 15gr gelatina
  • 3.6ml glicerina
  • 1 cda aserrín
A la prueba 21, no se le agrego a la gasa solo el aserrín, al tener la mezcla lista esta se extendió uniformemente en la superficie de cerámica, tomo consistencia en el tiempo normal (15min app) pero al momento de despegar la lamina de la cerámica, esta mostró problemas, a medida que se despegaba esta se rompía en los bordes y también en el centro, no se logro sacar la lamina intacta.

Prueba 22: Mezcla con aserrín en matrices/ Final

Ingredientes:
  • 16 gr Gelatina
  • 3,6 ml Glicerina
  • 50 ml Agua
  • 1 cucharada de aserrín
En esta prueba la mezcla se dispone en una matriz con su correspondiente contra matriz, la cual una esta hecha de yeso y la otra de madera.

Matricesyesomadera.jpg Matrizmadera1.jpg Matrizyeso2.jpg Matricesjuntas.jpg

La mezcla se vierte en la superficie de cerámica y se el agrega un trozo de gasa, se esperan los 15 min hasta que tome consistencia y luego se dispone en las matrices, dejando le dos centímetros extra en cada lado, ya que con las muestras anteriores el borde se deforma.

Mezcladispuesta.jpg Mezclaenmatriz.jpg Mezclaenmatrizb.jpg

Después de dos días que la lamina estuviese en la matriz se decide sacarla para que se seque bien. La lamina ha logrado tomar la forma de la matriz, pero no con tanto detalle.

Laminaconforma.jpg Laminanematriz.jpg Laminasinmatriz.jpg

Después de haber sacado la lamina de la matriz y con dos dias de secado muestra deformaciones en los bordes, no así en el centro.

Laminaymolde.jpg Laminaaserrin1.jpg Laminaaserrin2.jpg Laminadetalle.jpg

Prueba 23: Mezcla con Café en matrices /Final

Ingredientes:
  • 50ml Agua
  • 15gr Gelatina
  • 3,6ml Glicerina
  • 40ml Café en polvo
Para esta prueba se utiliza la mezcla con café y se dispone en las matrices, dejando le aproximadamente dos centímetros por lado, aun que la deformación y recogimiento de los bordes sea leve.

Matrizcerrada1.jpg Matrizcerrada2.jpg Matrizcerrada3.jpg

La lamina se dispone fácilmente en la matriz con el sacado.

Laminadecafeenmatriz.jpg Laminadecafeenmatrizz2.jpg

Después de dos días de que la lámina permaneciera en la matriz se prosigue a retirarla, el des-molde es fácil y la lamina toma la forma de la matriz y con mas detalle.

Lamina y molde.jpg Lamina de cafe.jpg Detalle lamina cafe.jpg

Prueba 24: Espuma con Aserrín

Ingredientes:
  • 15 gr Gelatina sin sabor
  • 30 gr Glicerina
  • 60 ml Agua
  • 6 ml Jabón liquido
  • 7 gr de aserrín
Se explora una nueva forma para dar rigidez, creando un biomaterial compuesto usando el aserrín como refuerzo, esto pensando en que el desecho de madera servirá para darle la rigidez necesaria a la espuma.
Para esta prueba se siguen los mismos pasos que la receta de espuma, mezclar el agua, la glicerina y la gelatina, una vez que todo esté disuelto se saca del fuego y se agrega el jabón líquido , se bate hasta que toda la mezcla quede espumosa, una vez que esto ocurre se le agrega el aserrín y se bate unos segundos para que se incorpore a la mezcla.
Se vierte en un molde, pero al quedar tan pastosa esta mezcla no se distribuye bien dentro del molde, el aserrín hizo que se secara más la mezcla, pero no logró que quedara más rígida.

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Prueba 25: Espuma escala mayor

Ingrediente:
  • 600 ml Agua
  • 150 gr Gelatina
  • 300 gr glicerina
  • 60 ml Jabón líquido
  • Gasa
En esta prueba se aumentan las proporciones, esto para acercarse más a lo que sería una pieza real, para ello se aumenta diez veces más la receta original.
Se comienza mezclando el agua y la glicerina en una olla a fuego bajo, luego se va agregando la gelatina pausadamente para que se vaya disolviendo de a poco, se bate hasta que todo quede disuelto y se retira del fuego, a continuación se agrega el jabón líquido y se bate con un batidor eléctrico, esto permite acortar el tiempo ya que tomaría unos minutos más si se hace de forma manual, al ir aumentando el volumen de la mezcla se debe cambiar a un bowl más grande y continuar batiendo hasta que todo quede espumoso, es importante que no quede nada líquido.
Elaboración:

Prueba Biomaterial Final 1.JPG Prueba Biomaterial Final 2.JPG Prueba Biomaterial Final 3.JPG Prueba Biomaterial Final 5.JPG Prueba Biomaterial Final 4.JPG Prueba Biomaterial Final 6.JPG

A continuación se vierte sobre el molde de mica de 30x30 cms el cual se deformó colocando al fuego, de esta manera quedaría parecido a lo que sería la maqueta de Petorca. Mientras se va vertiendo hay que asegurarse que todas las deformaciones queden llenas, así de esta manera cuando se nivele la mezcla se coloca la gasa y se sigue aplicando el restante de mezcla.
Moldaje:

Prueba Biomaterial Final 7.JPG

Lo favorable que tiene esta mezcla es que toma consistencia rápidamente, por lo que se deja secando todo un día. Al sacar la pieza del molde no hubo ninguna complicación ya que no se pega a la mica, así que no es necesario romper el molde para sacar la pieza. Finalmente se logra observar que la mezcla igual quedo con algo de líquido por lo que las deformaciones que tenía el molde son las que quedaron gelatinosas mientras que todo lo demás quedó espumoso.
Desmoldaje:

Prueba Biomaterial Final 9.JPG Prueba Biomaterial Final 12.JPG Prueba Biomaterial Final 11.JPG

Detalles:

Prueba Biomaterial Final 14.JPG Prueba Biomaterial Final 15.JPGPrueba Biomaterial Final 19.JPG Prueba Biomaterial Final 17.JPG Prueba Biomaterial Final 18.JPG Prueba Biomaterial Final 16.JPG

Si bien no tuvo que haber quedado con partes gelatinosas, el resultado final se ve bien, sigue manteniendo la forma del molde, es blando y flexible, esto último crea grietas a los lados de la pieza al doblarla. Una de las características que tiene la espuma es que es esponjosa y blanda por lo que por más tiempo que se deje secando, esta no se endurecerá como pasa con la gelatina.
Textura:

Prueba Biomaterial Final 21.JPG Prueba Biomaterial Final 20.JPG

Prueba Biomaterial Final 22.JPG

Se deja secando unos días más para ir viendo cómo se va comportando con el secado, al cuarto día se logra notar el leve encogimiento que ha tenido (colocándola dentro del molde se pudo ver a simple vista) y algo muy curioso es que su grosor ha disminuido, se ha ido adelgazando la pieza, pasó de 3,5 cm de grosor a 2 cm, esto significa que su grosor disminuye en un 42%.
4 días de secado

Prueba Biomaterial Final 25.jpg Prueba Biomaterial Final 23.jpg Prueba Biomaterial Final 24.jpg

Experiencias

Se trabajó con un material termo reversible, lo que significa que se vuelve líquido cuando se calienta por encima del punto de fusión y al enfriarse se gelifica, los gelificantes le dan la textura deseada a la mezcla a través de la creación de un gel, estos tienen la estructura de un sólido pero la densidad de un líquido, entre ellas encontramos la gelatina (origen animal) o el agar agar (origen vegetal, proveniente de algas) por nombrar solo algunas. [13]
No se debe esperar mucho tiempo para verter la mezcla cuando ya está todo espumoso, esto porque al ir esperando el líquido va apareciendo, el uso de la gasa como fibra, solo funcionó para quitarle la elasticidad a la pieza pero no la rigidiza, ya que no se trabajó con un material que se rigidiza, la densidad de la espuma es baja, por lo que es suave y liviana. La espuma cuando toma la consistencia, logra un acabado brillante y suave, pero se ensucia fácilmente.
Al momento de preparación se ve el aumento de la mezcla, cuando pasa de líquido a espuma, logrando un aumento del 40%. En esta última prueba se obtuvo 1.500 ml de líquido y 2.100 ml de espuma.
Existen dos tipos de clasificaciones para los biomateriales, por un lado se encuentran los biomateriales cultivables y por el otro los biomateriales aglomerados. Los cultivables crecen en laboratorios de la forma que se les “programe”, tomando la forma del molde en el que se encuentre, mientras que los aglomerados pueden contener distintos bio componentes, siendo de origen natural, como el agar agar (sacado de algas rojas), la gelatina (origen animal) o almidones de tubérculos.
Este estudio se centró en los biomateriales aglomerados, es por ello que hay que entender algunos conceptos claves que permiten darle una estructura a estas creaciones: [14]
Solvente: se utiliza para disolver o mezclar los ingredientes
Bio plastificante: le da la flexibilidad al material
Biopolímero (de origen natural o vegetal): actúan como soporte estructural
Filler: otorga color,textura, formas, espesor
Conservante: evitan que se contamine el material
Modificadores de ph: produce cambios en los resultados del biomaterial (ej. la sal)

Prueba 26: Gelatina con plátano/Final

Ingredientes:
  • 1 Cascara de plátano
  • 42,5 gr Gelatina sin sabor
  • 12 ml Glicerina
  • 240 ml Agua
Esta prueba se realiza con la receta de la primera prueba, cambiando que el total de gelatina es sin sabor. El proceso de preparación es app de 10 minutos y de que cuaje para pasarlo al molde de 20 minutos aproximadamente. También se le agrego un trozo de gasa.

Mezclaensuperficie1.jpg Laminaenmoldetalle.jpg Laminaenmolde1.jpg

Al disponerlo en el molde no se adapta completamente en comparación a la prueba con café.

Lamina y matriz.jpg Lamina y matriz 2.jpg

Después de que la lamina estuviese en la matriz por 16 horas se logra desprender con facilidad la que tiene sacados (madera) pero aun no así la que tiene protuberancias (yeso).
La lámina toma la forma bien definida al igual que la prueba del café, aun esta "húmeda" para sacarla del molde de yeso sin perder la forma.

Laminaforma1.jpg Laminaforma2.jpg

Al sacarla del molde de yeso fue un poco complicado, ya que se había pegado, al despegarlo la lamina salio volteada, pero se pudo retornar a la forma que correspondía, y no se deformo.

Se curvaron levemente los bordes, el material es flexible y no tiene la rigidez esperada.

Muestraseca.jpg Revés.jpg Detalle borde.jpg Revés2.jpg

Prueba 27: Espuma Reutilizada

Para esta nueva prueba se reutilizan todas las pruebas anteriores, lo favorable de este biomaterial es que es termo reversible, lo que significa que al volverse a calentar sobre el punto de fusión vuelve a derretirse y al enfriarse se endurece. Se colocan todos los trozos en una olla a fuego lento y se empiezan a derretir desprendiéndose de la gasa,al ir batiéndose van dejando los trozos de gasa en un pocillo plástico.
Una vez que está todo derretido se bate, esta vez la mezcla quedó chiclosa, distinta a las pruebas anteriores y se ve muy notoriamente que es menos cantidad que la mezcla original, no es ni la mitad de lo que cundió la primera mezcla, por lo que si se quiere verter en el mismo molde de la prueba anterior no alcanzará para llenarlo, es por esto que se utiliza un molde más pequeño con el fin de crear dos capas pero usando una nueva técnica; la se vaciado y secado, esto significa que se le da el tiempo necesario a cada capa para que tome la consistencia (colocando la fibra correspondiente mientras sigue húmedo) y ya una vez “seco” se realiza una nueva mezcla para seguir vertiendo otra capa.
El resultado final quedó firme, el que la mezcla queda chiclosa permitió que tuviera mejor densidad al momento de secarse, distinto pasó con la segunda mezcla que se hizo para esta prueba, la cual se batió menos pero, quedando más espumosa que la ya hecha. La torsión de la pieza es distinta para ambos lados, por un lado se tuerce más que por el otro, esto debido a los distintos grosores de las capas de mezcla, en el medio se encuentra la fibra de forma laminar pero la primera capa tiene un grosor más elevado que la segunda capa, además las densidades son distintas.
Piezas derretidas
Vaciado y secado

Prueba Biomaterial 23.jpg Prueba Biomaterial 23.1.jpg Prueba Biomaterial 23.2.jpg Prueba Biomaterial 23.3.jpg

Prueba Biomaterial 23.4.jpg Prueba Biomaterial 23.5.jpg Prueba Biomaterial 23.6.jpg Prueba Biomaterial 23.7.jpg

Desmoldaje

Prueba Biomaterial 23.8.jpg Prueba Biomaterial 23.10.jpg Prueba Biomaterial 23.11.jpg


Prueba Biomaterial 23.12.jpg Prueba Biomaterial 23.13.jpg Prueba Biomaterial 23.14.jpg

Restos de gasa
Esta sub prueba salió luego de derretir la prueba más grande y dejar los trozos de gasa dentro de un pocillo de plástico, se dejó secando para ver qué ocurría una vez que se secara, sorpresivamente al desmoldarlo se ve como la pieza queda rígida, quedó con la misma forma del molde y no se notan las fibras.

Prueba Biomaterial 24.jpg Prueba Biomaterial 24.1.jpg Prueba Biomaterial 24.2.jpg Prueba Biomaterial 24.3.jpg Prueba Biomaterial 24.4.jpg Prueba Biomaterial 24.5.jpg

Prueba 28: Espuma con mayor densidad

Se realizan dos pruebas para saber cómo lograr la densidad del material, lo ideal si se quiere llegar a una maqueta de escala mayor es que el material sea firme y que no se deforme o que se deforme lo menos posible.
En una primera prueba se realiza lo mismo que se ha hecho anteriormente, batiendo hasta que quede una mezcla espumosa y luego verter en el molde, se continúa con la técnica de vaciado y secado, se coloca la fibra y se espera una hora para colocar la segunda capa. El resultado es una pieza lacia, no tiene rigidez y se nota que la espuma tiene una baja densidad, además quedó gelatinosa la parte de abajo, lo que significa que no se batió lo suficiente.
Ya para la segunda prueba se mejoran todos los detalles; para derretir el material reutilizado se debe colocar un colchón de agua (unos 20 ml) esto para que el material no se queme al estar en contacto directo con la olla, se van derritiendo de a poco los trozos, no hay que arrojarlos todo de una hay que esperar que se derritan de a uno, ya cuando todo se derrite se retira del fuego y se bate, se aumenta el tiempo de batido (esta vez se hace manual) por unos cuatro minutos hasta que la mezcla quede cremosa, con una textura parecida a la del merengue, es así cuando está listo para verter sobre el molde.
Se realizan dos capas con la técnica de vaciado y secado, se cambia la gasa por TNT, ya que esta tela se ve más rígida, una vez seco todo (se espera un día completo para sacar del molde) se desmolda y efectivamente queda con un mejor acabado y una mejor densidad, lo que permite que quede más rígido, el TNT creó una división, significa que la mezcla se empezó a despegar, esto debido a que las distintas capas no se unieron.

Prueba 29: Espuma con fibra de TNT

Para esta prueba se cambia la fibra, se utilizan láminas de TNT con orificios para que no ocurra lo mismo que la prueba anterior, donde se provocó una división entre la mezcla. Estos orificios permiten que la mezcla se una con la otra capa, se hacen dos divisiones (tres capas de mezcla) para lograr un mayor grosor y ver la rigidez.
Al día de secado ya puede desmoldarse, por lo observado la mezcla quedó más densa, esto ya que en la preparación se batió por más tiempo, hasta que toda a mezcla quedará con una textura cremosa. Se siente más rígida con las fibras de TNT, resulta ser un buen complemento con la espuma.
Fibra de tnt
Tejido no tejido, eso significa sus siglas, son ampliamente como estructuras de lámina o banda unidas entre sí por entrelazado de fibras o filamentos mecánicamente, térmicamente , o químicamente. Son láminas planas y porosas que están hechas directamente de fibras separadas o de plástico fundido o película de plástico. [15]
Luego de tres días desmoldado la forma se sigue manteniendo y no ha perdido grosor, de hecho si se dobla vuelve a su forma original, se siente la rigidez que le ha dado el tnt, se probó con esta fibra para imitar lo que sería la fibra de vidrio, que si bien son distintos materiales, el proceso de fabricación es parecido, ya que ambos se componen a base de filamentos y que no tienen un orden (por esto es que no es una tela tejida).

Prueba Biomaterial 25.jpg Prueba Biomaterial 25.1.jpg Prueba Biomaterial 25.2.jpg Prueba Biomaterial 25.12.jpg

Acabado

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Flexibilidad del material

Prueba Biomaterial 25.9.jpg Prueba Biomaterial 25.10.jpg Prueba Biomaterial 25.11.jpg

Fichas Bio Materiales

Se realiza una ficha de análisis para cada prueba realizada con biomateriales, se modifica la ficha de experimentación utilizada en la Tesis pregrado - Materia, Forma y Despliegue, Escuela de Arquitectura y Diseño.

Referencias

  1. Endémico (2019).LABVA: biomateriales y materialidad cultural. Recuperado de https://www.endemico.org/home-post/labva-biomateriales-materialidad-cultural/
  2. Idem
  3. Casiopea (2020). Entidades sensoriales y expresivas. Recuperado de https://wiki.ead.pucv.cl/Entidades_Sensoriales_y_Expresivas#Tinkering)
  4. Gadgetcuina (s.f). Gelificantes. Recuperado de https://www.gadgetscuina.com/blog/es/blogs/gelificantes-17/
  5. Creativemechanisms (2016). Everything You Need to Know About Bioplastics. Recuperado de https://www.creativemechanisms.com/blog/everything-you-need-to-know-about-bioplastics
  6. Aimplas (2020). ¿Que se entiende por bioplásticos?. Recuperado de https://www.aimplas.es/blog/que-se-entiende-por-bioplasticos/
  7. Biodegradablestep (s.f). ¿Qué es biodegradable?. Recuperado de https://www.biodegradablestep.com/que-es-biodegradable/
  8. Bioguia (2020). Economía lineal vs economía lineas. Recuperado de https://www.bioguia.com/tendencias/economia-circular-vs-economia-lineal_75648177.html)
  9. Ingemecánica (s.f). Estudio de los materiales compuestos. Recuperado de https://ingemecanica.com/tutorialsemanal/tutorialn114.html
  10. Revista iberoamericana de polimeros (2011). Fibras y materiales de refuerzo: los poliesteres reforzados aplicados a la realización de piezas en 3D. Recuperado de http://www.ehu.eus/reviberpol/pdf/OCT11/garcia.pdf
  11. Tecnología (s.f). Fibra de vidrio. Recuperado de https://www.areatecnologia.com/materiales/fibra-de-vidrio.html
  12. CarboSystem (2020). Fibra de Carbono: estructura y propiedades. Recuperado de https://carbosystem.com/fibra-de-carbono-2/
  13. Gadgets cuina (2020). Gelificantes. Recuperado de https://www.gadgetscuina.com/blog/es/blogs/gelificantes-17/
  14. Carreño C., Rodo R., Villarroel J. (2020), Materia, Forma y Despliegue (Tesis pregrado), Escuela de Arquitectura y Diseño, valparaiso
  15. Inda (s.f). Acerca de los no tejidos. Recuperado de http://www.inda.org/about-nonwovens/