Ciencias Sociales y Humanidades

PK – MA – 231 Transformando botellas de PET en movimiento

Salud y Bienestar

Asesor: Claudia Aviña Ramirez

Pandilla Kids (3ro., 4to., 5to. y 6to. Año de primaria)

Izabella Mahalet Morquecho Montalvo[3° Lagarto], Natalia Monterrubio Ruiz [3° Lagarto ]

El reciclaje constituye hoy una estrategia fundamental dentro de los modelos de economía circular, al permitir la valorización de materiales con alto potencial de reutilización. El PET (polietileno tereftalato) es uno de los polímeros reciclables de mayor disponibilidad y aprovechamiento, comúnmente utilizado en la fabricación de fibras textiles, envases y resinas industriales. No obstante, sus propiedades físicas y mecánicas también permiten explorar aplicaciones de mayor impacto social.

El presente proyecto propone transformar botellas de PET reciclado en materia prima para la fabricación de prótesis funcionales de bajo costo destinadas a personas en situación de vulnerabilidad. La iniciativa integra innovación tecnológica, sostenibilidad ambiental y responsabilidad social, buscando generar soluciones accesibles que mejoren la movilidad y autonomía de los beneficiarios.

El proceso contempla etapas técnicas estandarizadas que incluyen recolección, clasificación, trituración, lavado, secado y acondicionamiento del material, asegurando calidad y resistencia estructural. Posteriormente, el PET reciclado se transforma mediante tecnologías accesibles como impresión 3D, termoformado o moldeo adaptado, permitiendo diseñar componentes protésicos resistentes, ligeros y personalizables.

Además de describir las características técnicas que hacen viable el uso del PET en aplicaciones biomecánicas, el proyecto establece un modelo de producción de bajo costo, con controles de calidad y pruebas de desempeño que garanticen seguridad y durabilidad.

De esta manera, se consolida un modelo integral que convierte residuos plásticos en dispositivos funcionales, promoviendo simultáneamente la reducción del impacto ambiental y el acceso equitativo a soluciones protésicas.

The project proposes the development of an innovative circular economy model focused on transforming recycled PET bottles into low-cost prosthetic devices for people in vulnerable situations. It is based on the recognition of two significant challenges: the increasing accumulation of plastic waste with high environmental impact and the limited accessibility to prosthetic devices due to their high production and distribution costs.

The initiative aims to leverage the physical and mechanical properties of PET through a standardized technical process that includes collection, classification, shredding, washing, drying, and material conditioning. The recycled PET would then be used to manufacture prosthetic components through accessible technologies such as 3D printing or thermoforming, enabling the design of lightweight, resistant, and customizable devices.

The general objective is to develop a model that is technically, economically, and socially viable, significantly reducing costs compared to conventional prostheses and expanding access to mobility solutions. Additionally, the project includes mechanical testing, ergonomic validation, and social impact assessment, as well as survey-based research to evaluate public acceptance of recycled materials in medical devices.

The proposal is expected to contribute to plastic waste reduction, promote responsible technological innovation, and foster social inclusion. Overall, the project integrates environmental sustainability, applied engineering, and community impact, demonstrating that plastic waste can be transformed into a functional solution that improves quality of life.

Tlakuilolmachitili

 

Nopa reciclaje ipan ni tonali eli se tlayejyekoli tlen tlauel ipati ipan nopa modelos tlen economía circular, pampa kikaua ma mokuepakaj tlamantli tlen kipiaj miak potencial para sampa kitekiuisej. PET (polietileno tereftalato) elij se tlen nopa polímeros tlen más onka uan tlen más motekiuia, tlen motekiuia ipan tlachijchiuali tlen fibras textiles, embalajes uan resinas industriales. Maske, itlachialis uan itlachialis nojkia techkauilia ma tijtemokan aplicaciones tlen kipiaj se ueyi impacto social. Ni tekitl kineki kipatlas nopa botellas tlen PET tlen kikualchijchijtokej ika se tlamantli tlen ika kichijchiuasej prótesis tlen amo patiyo tlen kinpaleuis maseualmej tlen tlaijiyouiaj. Nopa tekitl kisentilia nopa yankuik tlamantli tlen tecnología, nopa sostenibilidad ambiental uan nopa responsabilidad social, kitemoua kichijchiuas soluciones tlen uelis kinpaleuis tlen kinpaleuis ma nejnemikaj uan ma kipiakan ininselti nopa maseualmej tlen kinpaleuiaj. Nopa tekitl kipiya etapas técnicas estandarizadas tlen kipiya tlasentilistli, tlaiyokatlalilistli, tlajkoxelolistli, tlapajpaktik, secado uan acondicionamiento tlen nopa tlamantli, tlen kiyektlalia kuali uan tlen kiijiyouia nopa tlachijchiuali. Teipa, nopa PET tlen sampa kikualchijchijtokej mopatla ika tecnologías tlen ueli motekiuia kej 3D impresión, termoformación o moldeo adaptado, tlen kikaua ma kichijchiuakaj tlamantli tlen amo ouij, amo etik uan tlen ueli mopatla. Noijki, kiixtoma nopa tlamantli tlen kichiua ma motekiui nopa PET ipan aplicaciones biomecánicas, nopa tekitl kitlalia se modelo tlen amo patiyo, ika controles de calidad uan pruebas de rendimiento tlen kipaleuia ma onka tlaseuilistli uan ma uejkaua. Ika ni, mosentlalijtok se modelo tlen kipatla nopa sokitl tlen plástico ika tlamantli tlen tekiti, uan ​​sansejko kipaleuia ma ayokmo tlauel tlaijiyoui. tlamokuitlauilistli tlen tlaltipaktli uan sanse tlapaleuilistli tlen tlachijchiuali

La creciente generación de residuos plásticos y la limitada accesibilidad a dispositivos médicos especializados representan dos problemáticas sociales y ambientales de alto impacto. El PET (polietileno tereftalato), ampliamente utilizado en envases y botellas, constituye uno de los materiales plásticos de mayor consumo y desecho a nivel global. Aunque su reciclaje ha sido tradicionalmente orientado a la producción de fibras textiles y nuevos envases, su potencial técnico permite explorar aplicaciones de mayor valor agregado.

Paralelamente, un amplio sector de la población en situación de vulnerabilidad enfrenta dificultades para acceder a prótesis funcionales debido a sus elevados costos de fabricación y distribución. Esta brecha limita la movilidad, autonomía y calidad de vida de miles de personas.

El presente proyecto surge como una propuesta integral que articula sostenibilidad ambiental, innovación tecnológica e impacto social. Su objetivo es desarrollar un modelo estandarizado para la transformación de botellas de PET reciclado en componentes protésicos de bajo costo, garantizando resistencia, seguridad y funcionalidad mediante procesos técnicos controlados y tecnologías accesibles como impresión 3D y termoformado.

A través de la valorización de residuos plásticos y su conversión en soluciones biomecánicas accesibles, esta iniciativa promueve la economía circular y contribuye a la inclusión social, demostrando que un material de desecho puede convertirse en una herramienta que devuelve movilidad y oportunidades.

La problemática ambiental derivada del incremento en la generación de residuos plásticos, particularmente del PET (polietileno tereftalato), exige la implementación de soluciones innovadoras que trascienden el reciclaje tradicional y generen valor social agregado. A pesar de que el PET es uno de los materiales más reciclados a nivel mundial, una proporción significativa continúa acumulándose en vertederos o ecosistemas, provocando impactos ambientales negativos.

Paralelamente, el acceso a prótesis funcionales continúa siendo limitado para personas de bajos recursos, debido a los altos costos de producción, distribución y adaptación clínica. Esta situación genera desigualdad en el acceso a dispositivos que son fundamentales para la movilidad, autonomía y reintegración social y laboral.

El presente proyecto se justifica al integrar ambos desafíos en una solución sostenible y de impacto directo: la transformación de botellas de PET reciclado en prótesis de bajo costo, funcionales y seguras. La iniciativa no solo promueve la economía circular y la reducción de residuos, sino que también impulsa un modelo de innovación social que permite aprovechar las propiedades mecánicas del PET para aplicaciones biomecánicas.

Además, el desarrollo de procesos técnicos estandarizados, pruebas de resistencia y esquemas de producción accesible fortalece la viabilidad del proyecto, asegurando calidad y durabilidad en los dispositivos fabricados.

De esta manera, la propuesta contribuye simultáneamente a la sostenibilidad ambiental, la inclusión social y la generación de soluciones tecnológicas accesibles, convirtiendo un residuo plástico en una oportunidad concreta de transformación humana y comunitaria.

El incremento sostenido en la producción y consumo de plásticos, particularmente del PET (polietileno tereftalato), ha generado un impacto ambiental significativo debido a la acumulación de residuos y a la limitada capacidad de aprovechamiento eficiente. Aunque el PET es un material reciclable, gran parte de las botellas desechadas no se reincorporan a procesos productivos de alto valor, lo que representa una pérdida de recursos y una oportunidad desaprovechada dentro de los modelos de economía circular.

De manera paralela, existe una problemática social relevante: el acceso restringido a prótesis funcionales para personas de bajos recursos. Los dispositivos protésicos convencionales suelen implicar costos elevados asociados a materiales especializados, manufactura técnica y procesos clínicos de adaptación, lo que limita su disponibilidad para sectores vulnerables. Esta situación impacta directamente en la movilidad, independencia y calidad de vida de quienes requieren estos dispositivos.

La convergencia de ambos escenarios plantea una interrogante central: ¿es posible transformar residuos de PET en prótesis funcionales, seguras y de bajo costo que respondan a necesidades reales de inclusión y movilidad?

Actualmente, no existe un modelo ampliamente implementado que articule de manera sistemática la valorización del PET reciclado con la fabricación accesible de dispositivos protésicos. Por ello, se requiere desarrollar un proceso técnico estandarizado que garantice resistencia estructural, funcionalidad biomecánica y viabilidad económica, permitiendo convertir un problema ambiental en una solución social sostenible.

El PET reciclado, sometido a procesos adecuados de selección, limpieza, acondicionamiento y transformación mediante tecnologías accesibles como impresión 3D o termoformado, puede alcanzar propiedades estructurales suficientes para su aplicación en componentes protésicos de uso cotidiano, reduciendo significativamente los costos de producción en comparación con prótesis fabricadas con materiales convencionales.

Desarrollar e implementar un modelo técnico estandarizado para la transformación de botellas de PET reciclado en prótesis funcionales, seguras y de bajo costo, destinadas a personas en situación de vulnerabilidad, integrando principios de economía circular, innovación tecnológica y sostenibilidad social, con el fin de mejorar su movilidad, autonomía y calidad de vida, al tiempo que se reduce el impacto ambiental derivado de residuos plásticos

Desarrollar un proceso técnico estandarizado para la recolección, clasificación, limpieza y transformación del PET reciclado en materia prima apta para la fabricación de componentes protésicos, asegurando calidad mecánica, resistencia y durabilidad.
Diseñar prototipos funcionales de prótesis (superiores e inferiores) utilizando PET reciclado, incorporando principios de biomecánica, ergonomía y adaptación personalizada al usuario. Establecer un modelo de producción de bajo costo, que permita fabricar prótesis accesibles económicamente para personas en situación de vulnerabilidad. Generar alianzas estratégicas con centros de reciclaje, instituciones médicas, universidades y organizaciones sociales para asegurar suministro de materia prima, validación técnica y canalización de beneficiarios.

  1. Salud y Bienestar

Contribuye al acceso a dispositivos protésicos funcionales y accesibles, mejorando la movilidad, autonomía e inclusión social de personas en situación de vulnerabilidad.

2.Industria, Innovación e Infraestructura

Promueve la innovación tecnológica mediante la transformación del PET reciclado en productos de alto valor agregado, impulsando procesos productivos sostenibles y accesibles.

3.Reducción de las Desigualdades

Facilita el acceso equitativo a soluciones protésicas de bajo costo, disminuyendo la brecha en servicios de salud y dispositivos médicos para poblaciones de bajos recursos.

4.Producción y Consumo Responsables

Fomenta la economía circular al reutilizar residuos plásticos como materia prima para la fabricación de prótesis, reduciendo el desperdicio y promoviendo prácticas sostenibles.

5.Acción por el Clima

Contribuye a la disminución de residuos plásticos y a la reducción de la huella ambiental asociada a la producción de materiales convencionales.

6.Alianzas para Lograr los Objetivos

Impulsa la colaboración entre centros de reciclaje, instituciones académicas, organizaciones sociales y entidades de salud para garantizar sostenibilidad y alcance del proyecto.

De esta manera, la iniciativa integra sostenibilidad ambiental, innovación tecnológica e impacto social, alineándose estratégicamente con los compromisos globales de desarrollo sostenible.

Actualmente no se identifica un modelo ampliamente estandarizado que integre de forma sistemática la transformación de botellas de PET post consumo en prótesis funcionales con validación biomecánica y enfoque social. Por ello, el proyecto se posiciona como una propuesta innovadora que articula reciclaje avanzado, manufactura accesible y solución protésica de impacto social dentro de un esquema de economía circular.

Lista de Materiales

  1. Materia Prima
  • Botellas de PET postconsumo (clasificadas y limpias).
  • Filamento rPET (en caso de extrusión previa).
  • Refuerzos estructurales opcionales (fibra de vidrio o varillas metálicas ligeras).
  • Tornillería de acero inoxidable.
  • Componentes de articulación (bisagras, ejes, rodamientos simples).
  • Cintas de ajuste (velcro industrial).
  • Espumas o siliconas médicas para acolchado.
  1. Equipos y Herramientas
  • Trituradora/molino para PET.
  • Lavadora y sistema de secado industrial.
  • Extrusora para filamento rPET (si aplica impresión 3D).
  • Impresora 3D de mediana capacidad o equipo de termoformado.
  • Herramientas manuales (taladro, lijadora, cortadora).
  • Báscula digital y calibrador vernier.

Como resultado del desarrollo del proyecto, se espera establecer un proceso técnico estandarizado para la transformación de botellas de PET postconsumo en materia prima apta para la fabricación de componentes protésicos funcionales. El modelo contempla etapas de clasificación, trituración, lavado, secado y transformación mediante tecnologías accesibles como impresión 3D o termoformado, asegurando control de calidad y trazabilidad del material.

Se proyecta que, mediante pruebas mecánicas de resistencia, flexión y carga estática, el PET reciclado pueda demostrar propiedades estructurales suficientes para su aplicación en prótesis de miembro superior e inferior de baja y mediana exigencia. Asimismo, se prevé que los prototipos desarrollados cumplan con criterios básicos de ergonomía, estabilidad y funcionalidad para actividades cotidianas.

En el ámbito económico, se espera lograr una reducción significativa de costos frente a prótesis convencionales, estimando una disminución superior al 70–80%, lo que permitiría ampliar el acceso a dispositivos protésicos en poblaciones de bajos recursos.

Desde la perspectiva ambiental, el proyecto busca contribuir a la valorización de residuos plásticos, integrándose en un esquema de economía circular con impacto social medible.

En conjunto, se prevé que los resultados confirmen la viabilidad técnica, económica y social del modelo propuesto, estableciendo bases sólidas para su futura implementación, escalabilidad y replicabilidad en comunidades que requieran soluciones accesibles de movilidad.

El análisis desarrollado permite establecer que la transformación de botellas de PET reciclado en prótesis de bajo costo representa una alternativa viable desde la perspectiva conceptual, técnica y social. La propuesta integra principios de economía circular con innovación tecnológica aplicada, orientada a atender una problemática ambiental y una necesidad social simultáneamente.

Se concluye que el PET, por sus propiedades físicas y mecánicas, posee el potencial para ser utilizado en componentes estructurales ligeros de dispositivos protésicos, siempre que sea sometido a procesos adecuados de selección, acondicionamiento y transformación. La implementación de tecnologías accesibles como la impresión 3D o el termoformado permite proyectar un modelo de manufactura de bajo costo, adaptable y escalable.

Asimismo, el proyecto evidencia la posibilidad de reducir significativamente los costos frente a prótesis convencionales, lo que podría ampliar el acceso a soluciones de movilidad para personas en situación de vulnerabilidad. Esto posiciona la iniciativa como una propuesta con impacto social directo y medible.

No obstante, para su materialización será indispensable fortalecer la infraestructura técnica, validar el desempeño biomecánico mediante pruebas certificadas y establecer alianzas estratégicas con instituciones médicas y regulatorias.

En conclusión, la propuesta sienta bases sólidas para el desarrollo futuro de un modelo sostenible que transforme residuos plásticos en soluciones funcionales, contribuyendo a la inclusión social, la innovación responsable y la sostenibilidad ambiental.

  1. Reciclaje y Propiedades del PET
  • PlasticsEurope (2023). Plastics – the Facts. Reporte técnico sobre producción, reciclaje y propiedades de plásticos en Europa.
  • Association of Plastic Recyclers (APR). Guías técnicas para reciclaje y procesamiento de PET.
  • Awaja, F., & Pavel, D. (2005). Recycling of PET. European Polymer Journal, 41(7), 1453–1477.
  • American Chemistry Council. Información técnica sobre propiedades mecánicas del PET.
  1. 2. Impresión 3D y Manufactura Aditiva en Prótesis
  • e-NABLE. Plataforma internacional para desarrollo de prótesis impresas en 3D de bajo costo.
  • Zuniga, J. et al. (2015). Cyborg Beast: A Low-Cost 3D-Printed Prosthetic Hand. 3D Printing and Additive Manufacturing Journal.
  • World Health Organization (2017). Standards for Prosthetics and Orthotics.
  1. 3. Economía Circular y Desarrollo Sostenible
  • United Nations (2015). Agenda 2030 for Sustainable Development.
  • Ellen MacArthur Foundation. Publicaciones sobre economía circular aplicada a plásticos.
  1. Impacto Social y Acceso a Prótesis
  • World Health Organization (2017). Assistive Technology Fact Sheet.

International Society for Prosthetics and Orthotics (ISPO). Lineamientos técnicos y clínicos