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Guía de Formación

Un equipo de la WSU crea una nueva fibra para textiles inteligentes


05/04/2024

La fibra creada en la WSU consta de una sección de algodón convencional y de otra de material conductor, que se fusionan y extrusionan para funcionar en textiles inteligentes.

Investigadores de la WSU (Universidad Estatal de Washington) han desarrollado una fibra monocatenaria con la flexibilidad del algodón y la conductividad eléctrica de la polianilina, un polímero conductor. Probada para textiles electrónicos portátiles inteligentes, tiene potencial para aplicaciones como parches de sensores en uniformes para bomberos o trabajadores que manipulan productos químicos.

textiles inteligentes

Los investigadores -que han publicado su trabajo en la revista Carbohydrate Polymers- probaron la fibra con un sistema que alimentaba una luz LED y otro que detectaba gas amoníaco. Si bien es intrínsecamente conductora, la polianilina es frágil y por sí sola no puede convertirse en una fibra textil. Para resolver esto, los investigadores de WSU disolvieron celulosa de algodón de camisetas recicladas en una solución y el polímero conductor en otra solución separada. Luego, fusionaron las dos soluciones y extruyeron el material para formar una fibra.

El resultado mostró una buena unión interfacial, lo que significa que las moléculas de los diferentes materiales permanecen juntas al estirarse y doblarse. Lo más delicado fue lograr la mezcla adecuada en la interfaz de celulosa de algodón y polianilina.

«Queríamos que estas dos soluciones -han explicado los miembros del equipo- funcionaran de manera que cuando el algodón y el polímero conductor entraran en contacto entre sí, se mezclaran hasta cierto punto para formar una especie de pegamento, pero no queríamos que se mezclaran demasiado porque eso reduciría la conductividad».

Una fibra con dos secciones

«Tenemos una fibra en dos secciones: una sección es el algodón convencional: lo suficientemente flexible y fuerte para el uso diario y el otro lado es el material conductor«, ha dicho Hang Liu, investigador textil de WSU y coautor del estudio. «El algodón puede soportar el material conductor que puede proporcionar la función necesaria».

Estos parches podrían formar parte de uniformes de bomberos, soldados o trabajadores que manipulan productos químicos para detectar exposiciones peligrosas. Otras aplicaciones incluyen el seguimiento de la salud o las camisetas de ejercicio que pueden hacer más que los monitores de fitness actuales.

«Tenemos algunos dispositivos portátiles inteligentes, como relojes inteligentes, que pueden rastrear el movimiento y los signos vitales humanos, pero esperamos que en el futuro sus prendas cotidianas también puedan realizar estas funciones. La moda no es sólo color y estilo, como mucha gente piensa: la moda es ciencia«.

En este estudio, el equipo de WSU trabajó para superar los desafíos de mezclar el polímero conductor con celulosa de algodón. Los polímeros son sustancias con moléculas muy grandes que tienen patrones repetidos. En este caso, los investigadores utilizaron polianilina, también conocida como PANI, un polímero sintético con propiedades conductoras que ya se utiliza en aplicaciones como la fabricación de placas de circuito impreso.

El responsable del equipo está siendo Wangcheng Liu junto con otros investigadores también de origen chino. Su trabajo recibió el apoyo de la National Science Foundation y del Walmart Foundation Project.

Para más información: https://news.wsu.edu/

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05.04.2024