Assim, o centro tecnológico avançou nas suas nove linhas de investigação: Agricultura e Silvicultura Sustentáveis, Alterações Climáticas e Descarbonização da Economia, Mobilidade Sustentável e Futura, Segurança Alimentar, Economia Circular, Saúde, Tecnologia Química, Caracterização de Materiais e Indústria 4.0; e desenvolveu a primeira fase do seu Laboratório Vivo de Plásticos.
Na área da Agricultura e Silvicultura Sustentáveis, este financiamento permitiu ao AIMPLAS promover produtos mais sustentáveis para a plasticultura e aquacultura, como filmes para coberturas com controlo de comprimento de onda; desenvolver novos biopolímeros a partir de subprodutos da biomassa vegetal terrestre e aquática, como amidos e algas; e valorizar diferentes produtos com elevado teor de fibras, como os resíduos agrícolas, para obter materiais plásticos semelhantes à madeira e ao cartão. Além disso, foram incorporados ingredientes ativos nestes produtos para lhes conferir propriedades fitossanitárias, bioestimulantes ou fertilizantes, reduzindo assim a utilização de insumos químicos. Por fim, estão também em curso trabalhos em novas tecnologias para revestir materiais biopoliméricos em fertilizantes, de modo a que, ao chegarem ao solo, a qualidade da terra arável seja mantida.
Entretanto, na área das Alterações Climáticas, a AIMPLAS tem trabalhado em duas frentes. Por um lado, na descarbonização da economia, através do desenvolvimento de novos equipamentos para adsorção de CO2 e outros gases poluentes, sistemas de fotodegradação de poluentes na água e reações de hidrogenação de amoníaco para futura produção de hidrogénio. Por outro lado, a investigação nesta área visa também promover a construção sustentável através de novos processos e reformulações de PVC utilizando material reciclado e aditivos e cargas mais sustentáveis do que os atualmente utilizados no mercado. Isto inclui o estudo de novos sistemas construtivos utilizando materiais poliméricos, termoplásticos e compósitos, revestimentos para edifícios que reduzem a procura energética e uma revisão legislativa das novas tendências na harmonização dos produtos de construção.
No que diz respeito à Mobilidade Sustentável e Futura, o AIMPLAS abordou quatro grandes desafios: sustentabilidade, conectividade, eletrificação e segurança. Para tal, concentrou-se na redução do peso estrutural dos veículos através do desenvolvimento de compósitos termoplásticos e termoendurecíveis, e no aumento da eficiência energética através de estruturas como tanques de hidrogénio e invólucros de baterias. O instituto tecnológico dedicou-se ainda à utilização de materiais de base biológica para reduzir a dependência dos combustíveis fósseis e à multifuncionalidade dos materiais, conferindo-lhes propriedades como a blindagem eletromagnética, a resistência ao fogo e a melhoria da condutividade elétrica e térmica, entre outras. O desenvolvimento de estruturas inteligentes através da integração de sensores que permitem uma manutenção otimizada ao longo do ciclo de vida de um produto tem sido outra área fundamental de investigação.
Na área da segurança alimentar, o trabalho com polímeros naturais e embalagens reutilizáveis tem prosseguido. No primeiro caso, novas fontes alternativas destes polímeros estão a ser avaliadas devido à crescente procura. Quanto às embalagens reutilizáveis, estes materiais estão a ser testados em diferentes ciclos e em condições de temperatura elevada, dado que a finalidade destas embalagens é acondicionar produtos que possam ser posteriormente cozidos ou aquecidos no micro-ondas.
Em 2023, o AIMPLAS intensificou também a sua investigação em Economia Circular, com foco em soluções para a gestão de resíduos e na otimização de todos os processos de reciclagem. Especificamente, o centro trabalhou em processos de separação de resíduos complexos e na eficiência dos processos de reciclagem física e química para reduzir o tempo de processamento e o consumo de energia. Tudo isto com o objetivo de alcançar processos verdadeiramente mais eficientes e seguros, que resultem em produtos reciclados de maior qualidade, os quais possam ser reinseridos em diversos setores de plásticos com menor impacto ambiental.
Na área da saúde, a AIMPLAS tem avançado nos processos de encapsulação para incorporar antimicrobianos no combate às IRAS (infecções associadas aos cuidados de saúde). Simultaneamente, desenvolveu biossensores para identificação precoce em hospitais, possibilitando a gestão proativa de doenças. A AIMPLAS trabalhou também com novos polímeros biodegradáveis e biocompatíveis para o desenvolvimento de novos dispositivos médicos. Por fim, continuou o seu trabalho em tecnologias mais sustentáveis, promovendo a formulação farmacêutica (extrusão a quente e granulação por fusão), que oferece soluções para os setores nutracêutico e farmacêutico (como soluções de fácil ingestão) com menor impacto ambiental, eliminando o uso de solventes.
Na área da Tecnologia Química, o Instituto tem-se focado no desenvolvimento e na ampliação à escala piloto de diversos polímeros, particularmente biopolímeros derivados da valorização de resíduos agroindustriais. Avançou também na produção de bioaditivos com propriedades antimicrobianas ou retardantes de chama, e no desenvolvimento de cápsulas e partículas contendo substâncias ativas para utilização em embalagens cosméticas ou tecidos para máscaras faciais. Além disso, foram realizados trabalhos com revestimentos hidrofóbicos e os processos nas linhas de extrusão mecanoquímica e reativa foram intensificados. Em todas estas atividades, a sustentabilidade dos processos tem sido o foco central de toda a linha de investigação em Tecnologia Química.
Na área da Caracterização de Materiais, o AIMPLAS tem-se focado no estudo de ensaios mecânicos dinâmicos, utilizando ciclos de fadiga e temperatura, que são empregues para caracterizar materiais em sectores complexos e exigentes, como o aeroespacial. Na biodegradação de materiais, a atividade do centro tem-se centrado na otimização da avaliação da biodegradação em ambientes marinhos, aumentando a sensibilidade do método. Na área dos microplásticos, o centro alargou o seu conhecimento para determinar microplásticos, tanto quantitativa como qualitativamente, utilizando técnicas acopladas. No que diz respeito à investigação sobre NIAS (substâncias não intencionalmente adicionadas), a atividade do centro tem sido direcionada para a determinação analiticamente mais complexa: NIAS não voláteis presentes em embalagens feitas de diferentes materiais, incluindo biopolímeros e materiais reciclados. A avaliação de risco de NIAS é complementada pelo desenvolvimento de metodologias baseadas em bioensaios in vitro.
No campo da Indústria 4.0, o trabalho tem-se centrado em duas áreas principais: a manufatura aditiva, com o desenvolvimento de novos materiais, como filamentos condutores de eletricidade e materiais em pó, e a eletrónica impressa, com novos sensores piezoelétricos. Têm sido também conduzidas pesquisas numa terceira área, derivada da convergência destes dois campos, possibilitando a criação de objetos impressos em 3D com eletrónica integrada, como sensores impressos e elementos de aquecimento. A robótica flexível também tem sido explorada através do desenvolvimento de materiais flexíveis para articulações humanoides com eletrónica 3D integrada para controlar a flexão, o movimento e outros parâmetros.
Finalmente, graças a este apoio do IVACE, a AIMPLAS desenvolveu também a primeira fase do seu Laboratório Vivo de Plásticos, um espaço dinâmico que lhe permitirá complementar o seu sistema de inovação com um sistema de validação para demonstrações de I&D&I, alinhadas com os ODS e com maior impacto ambiental e social.
