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Impacto en los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS)

Investigadores/as Institucionales

Orellana-Barrasa, JAutor (correspondencia)Pastor, JyAutor o Coautor

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12 de septiembre de 2022
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Artículo
Sí

Natural Ageing of PLA Filaments, Can It Be Frozen?

Publicado en: Polymers. 14 (16): 3361- - 2022-08-01 14(16), DOI: 10.3390/polym14163361

Autores:

Orellana-Barrasa, J; Ferrández-Montero, A; Ferrari, B; Pastor, JY
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Afiliaciones

Inst Ceram & Vidrio CSIC, Campus Cantoblanco, Madrid 28049, Spain - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, Ctr Invest Mat Estruct CIME, Madrid 28040, Spain - Autor o Coautor

Resumen

The physical ageing of polylactic acid (PLA) is a phenomenon that changes the material's properties over time. This ageing process is highly dependent on ambient variables, such as temperature and humidity. For PLA, the ageing is noticeable even at room temperatures, a process commonly referred to as natural ageing. Stopping the ageing by freezing the material can be helpful to preserve the properties of the PLA and stabilise it at any time during its storage until it is required for testing. However, it is essential to demonstrate that the PLA's mechanical properties are not degraded after defrosting the samples. Four different methods for stopping the ageing (anti-ageing processes) are analysed in this paper-all based on freezing and defrosting the PLA samples. We determine the temperature and ambient water vapor influence during the freezing and defrosting process using desiccant and zip bags. The material form selected is PLA filaments (no bulk material or scaffold structures) printed at 190 degrees C with diameters between 400 and 550 mu m and frozen at -24 degrees C in the presence or absence of a desiccant. The impact of the anti-ageing processes on PLA's ageing and mechanical integrity is studied regarding the thermal, mechanical and fractographical properties. In conclusion, an anti-ageing process is defined to successfully stop the natural ageing of the PLA for an indefinite length of time. This process does not affect the mechanical properties or the structural integrity of the PLA. As a result, large quantities of this material can be produced in a single batch and be safely stored to be later characterised under the same manufacturing and ageing conditions, which is currently a limiting factor from an experimental point of view as polymeric filament properties can show significant variety from batch to batch.
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Palabras clave

Acid)AgeingClean water and sanitationDegradationDesiccantEnthalpy relaxationFreezingFused filament fabricationGlassy-polymersPhotodegradationPlaPrior historyTemperatureThermal and mechanical properties

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista Polymers debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2022, se encontraba en la posición 16/86, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Polymer Science.

Desde una perspectiva relativa, y atendiendo al indicador del impacto normalizado calculado a partir de las Citas Mundiales de Scopus Elsevier, arroja un valor para la media Ponderada del Impacto Normalizado de la agencia Scopus: 1.08, lo que indica que, de manera comparada con trabajos en la misma disciplina y en el mismo año de publicación, lo ubica como trabajo citado por encima de la media. (fuente consultada: ESI 13 Nov 2025)

De manera concreta y atendiendo a las diferentes agencias de indexación, el trabajo ha acumulado, hasta la fecha 2026-04-27, el siguiente número de citas:

  • WoS: 10
  • Scopus: 13
  • Europe PMC: 3
  • Google Scholar: 12
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Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2026-04-27:

  • El uso, desde el ámbito académico evidenciado por el indicador de la agencia Altmetric referido como agregaciones realizadas por el gestor bibliográfico personal Mendeley, nos da un total de: 26.

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

  • El Score total de Altmetric: 11.
  • El número de menciones en la red social X (antes Twitter): 1 (Altmetric).
  • El número de menciones en medios de comunicación: 1 (Altmetric).

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.
  • Asignación de un Handle/URN como identificador dentro del Depósito en el Repositorio Institucional: https://oa.upm.es/94576/

Como resultado de la publicación del trabajo en el repositorio institucional, se han obtenido datos estadísticos de uso que reflejan su impacto. En términos de difusión, podemos afirmar que, hasta la fecha

  • Visualizaciones: 30
  • Descargas: 4
Siguiendo con el impacto social del trabajo, es importante enfatizar el hecho de que, por su contenido, puede ser asignado a la línea de interés del ODS 6 - Clean water and sanitation, con una probabilidad del 68% según el algoritmo mBERT desarrollado por Aurora University.
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Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Primer Autor (ORELLANA BARRASA, JAIME) y Último Autor (PASTOR CAÑO, JOSE YGNACIO ).

el autor responsable de establecer las labores de correspondencia ha sido ORELLANA BARRASA, JAIME.

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Objetivos del proyecto

El presente trabajo tiene como objetivo principal analizar el fenómeno del envejecimiento natural del ácido poliláctico (PLA) y evaluar métodos para detenerlo mediante procesos de congelación. Se pretende determinar la influencia de la temperatura y la humedad ambiental durante el congelado y descongelado del PLA, utilizando desecantes y bolsas zip. Además, se busca caracterizar el impacto de estos procesos anti-envejecimiento sobre las propiedades térmicas, mecánicas y fractográficas del material. También se aspira a definir un procedimiento efectivo para detener indefinidamente el envejecimiento natural del PLA sin afectar su integridad estructural ni sus propiedades mecánicas. Finalmente, se pretende facilitar la producción y almacenamiento seguro de grandes cantidades de PLA para su posterior caracterización bajo condiciones controladas.
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Resultados más relevantes

El estudio aborda el fenómeno del envejecimiento natural del ácido poliláctico (PLA) y la posibilidad de detenerlo mediante congelación. Los resultados más relevantes son: (1) se analizaron cuatro métodos de congelación y descongelación para detener el envejecimiento del PLA; (2) la influencia de la temperatura y la humedad ambiental durante estos procesos fue evaluada usando bolsas con desecante y sin él; (3) el PLA filamentoso impreso a 190 °C y congelado a -24 °C mantuvo sus propiedades mecánicas y estructurales tras el proceso; (4) se definió un proceso anti-envejecimiento que detiene el envejecimiento natural indefinidamente sin afectar la integridad del material; (5) este método permite almacenar grandes cantidades de PLA con propiedades estables para posteriores análisis bajo condiciones homogéneas.
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Reconocimientos ligados al ítem

This research was funded by The Spanish Government under contract PID2019-106631GB-C42 and C44 (MICINN/FEDER, UE); and Madrid Regional Government under contract P2018/NMT4411 ADITIMAT-CM (Comunidad de Madrid/FEDER, UE). Jaime Orellana Barrasa thanks the FPU17/02035 scholarship provided by the Ministerio de Educacion, Cultura y Deporte of Spain and Universidad Politecnica de Madrid.
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