Desarrollan un tejido inteligente con memoria a partir de la lana

La industria textil, que en las últimas décadas ha evolucionado hacia un modelo de usar y tirar, es una voraz consumidora de energía y responsable de numerosos desechos. Solo entre el año 2000 y 2014, los ciudadanos pasaron a comprar, aproximadamente, el doble de ropa con una duración que se redujo a la mitad. Y esto tiene unas claras consecuencias medioambientales: se calcula que esta industria produce el 10 % de los gases de efecto invernadero de todo el mundo. Más que la industria aeronáutica y el tráfico de mercancías marítimo juntos. Mejorar la sostenibilidad de la moda y apostar por modelos que refuercen el reciclaje es, por tanto, una misión prioritaria.  Investigadores de Harvard están haciendo su contribución a tal efecto con un proyecto tecnológico que aplica técnicas de impresión 3D para crear un tejido con memoria basado en queratina.

Los materiales con memoria son, fundamentalmente, capaces de recuperar su forma al exponerse a estímulos externos como puede ser la humedad o el calor. En este caso el equipo de investigadores ha optado por el uso de queratina, que basa su capacidad de cambiar de forma en su estructura jerárquica. Estas estructuras tienen forma helicoidal, las llamadas hélices alfa. Esas cadenas de hélices se enlazan formando protofilamentos que, a su vez, conducen a la aparición de filamentos. Estos filamentos pueden estirarse de tal forma que quedan “desenrollados”. Cuando reciben un estímulo recuperan su forma original.  Para entendernos, es la misma razón por la que el pelo se riza al mojarse.

El equipo detrás de esta nueva “lana” ha logrado fijar la forma de cada una de sus láminas de queratina por medio de un proceso de impresión 3D con una solución de peróxido de hidrógeno y fosfato monosódico. Por ejemplo, una de las láminas se convirtió en una estrella de origami compleja. Luego, se sumergió en agua y, tras secarse, se enrolló en forma tubular. Por último, al mojarse de nuevo, el compuesto de queratina recuperó su forma de estrella. Esta tecnología podría tener aplicaciones muy variopintas: desde copas de sujetador a medida hasta tejidos biomédicos para cubrir zonas del cuerpo.

Fibrotrónica: una nueva generación de tejidos inteligentes

El caso del tejido desarrollado en la Universidad de Harvard es un ejemplo de tejido inteligente pasivo. Es decir, que reacciona a un estímulo. Otro ejemplo serían las prendas con propiedades cromáticas, que cambian de color al exponerse a la temperatura corporal. Sin embargo, los últimos avances tecnológicos están apostando por funcionalidades activas gracias al uso de circuitos electrónicos. Esta disciplina recibe el apelativo de fibrotrónica y permite integrar sensores biomédicos en una prenda o bien dotarla de la capacidad de generar electricidad o calor. Esto se consigue por medio de fibras triboeléctricas capaces de generar una corriente eléctrica al exponerse al movimiento o bien entretejiendo fibras metálicas que operan a modo de resistencia y se calientan al paso de una corriente eléctrica. Otro enfoque de la fibrotrónica se basa en añadir láminas a una prenda textil o bien impregnarla con tintas inteligentes que portan nanopartículas metálicas.

La nanotecnología está abriendo numerosas puertas en este terreno, ya que también es posible utilizar nanotubos de carbono o grafeno para dotar a la ropa de nuevas funcionalidades. Este enfoque multiplica su potencial en el desarrollo de wearables y otros dispositivos que podremos integrar en nuestra ropa cotidiana y, a su vez, se comunicarán con nuestros móviles y dispositivos IoT.

Aplicaciones de la fibrotrónica:

• Generación de electricidad gracias a fibras triboeléctricas.
• Generación de calor por medio de resistencias eléctricas.
• Recepción de ondas electromagnéticas a modo de antena.
• Sensores biomédicos que detectan el pulso y la temperatura corporal.
• Dispositivos de geoposicionamiento.

En definitiva, es muy posible que a lo largo de esta nueva década asistamos a la transformación de la ropa en un complemento tecnológico, en lugar de puramente estético o de abrigo.

Fuente: Science Daily