La búsqueda de materiales aislantes sostenibles exige superar un compromiso fundamental: mejorar la resistencia térmica a menudo compromete la resistencia mecánica. Hipotetizamos que la nanocelulosa, con su alta relación de aspecto y superficie funcional, puede abordar este doble desafío dentro de una matriz de poliuretano rígido a base de aceite de ricino, mediante la estructuración simultánea de paredes celulares finas, aislantes y reforzantes. Para probar esto, diseñamos una serie de espumas rígidas con contenido variable de nanocelulosa (5–20 % en peso), utilizando agua como agente espumante ecológico (generación de CO2 a base de agua 2 % en peso). La caracterización avanzada (FTIR, XRD, EDS, SEM, TGA/DTG, análisis de conductividad térmica (TCA)) revela que la nanocelulosa actúa como un agente dual: (i) nuclea una morfología cerrada de celdas notablemente uniforme (distribución del tamaño de celdas reducida en un 65 %), responsable directamente de una reducción del 19 % en la conductividad térmica (valor λ); y (ii) forma una red de percolación que refuerza los arcos del polímero, lo que lleva a un aumento del 10–15 % en la resistencia a la compresión. Este trabajo va más allá de la incorporación de rellenos para demostrar una estrategia nano-arquitectónica validada para desacoplar propiedades térmicas y mecánicas, proporcionando un plan para diseñar compuestos aislantes de base biológica de alto rendimiento de próxima generación.
Bennesser et al. (Sat,) estudiaron esta cuestión.