Nanotecnología y polímeros para desarrollar textiles inteligentes

Materiales novedosos para la elaboración de fibras inteligentes nanoestructuradas son desarrollados en el Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA). Diferentes aplicaciones industriales son el objetivo.


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La industria textil constituye el primer sector económico en muchos países. Aún cuando el uso de textiles se remonta a muchos siglos anteriores, la fabricación industrial con fibras naturales inició apenas en el siglo XX. Posteriormente, con la obtención de polímeros sintéticos se comenzaron a industrializar las fibras sintéticas, las cuales tienen larga duración y resistencia a diferentes agentes; son de fácil cuidado, y se limpian con facilidad. Sin embargo, pueden provocar alergias en la piel. Las fibras más comunes están elaboradas con base de poliamida (nylon), poliéster, acrílico, acetato, polietileno,  polipropileno y poliuretano.1

La nanotecnología es una ciencia de gran importancia en el sector textil, ya que mediante la incorporación de nanopartículas las fibras pueden incrementar su resistencia, generar telas que no se arrugan, evitar la formación de bacterias, ser auto-lavables y  autoeliminar olores1. Incluso son capaces de acumular energía que puede ser utilizada para cargar algún aparato electrónico. Imaginemos por ejemplo, vestir una prenda  fabricada con textiles inteligentes, en la que se pueda captar y almacenar energía solar  con lo que tendríamos energía eléctrica en cualquier lugar. 2

La industria textil abarca desde la obtención de fibras hasta la fabricación de prendas con características específicas, pasando por el hilado, tejido, tintado, entre otros procesos. Lo más común de esta industria es obtener una simple tela para vestir o mitigar el calor o frío. Sin embargo, ha surgido la necesidad de implementar nuevas tecnologías y desarrollos en los que la nanotecnología y biotecnología se fusionan para elaborar prototipos de telas en cuyas  fibras  se incorporan biosensores, y que puedan darnos parámetros fisiológicos como el pulso cardíaco, presión arterial, etc.  apoyando así al sector salud. 3

Los tejidos con propiedades antimicrobianas son el desarrollo más destacado que se conoce hoy en día en la industria textil. Al incorporar nanopartículas de plata en las fibras se elimina la posibilidad de desarrollar microorganismos patógenos. Sus principales aplicaciones son en calcetines que favorecen la cicatrización de la piel, ropa interior biocida y antiolor , entre otras. 3

La acumulación de carga estática es una situación muy común al caminar en pisos alfombrados y por al pasar mucho tiempo sentado en un sofá;, al hacer contacto con un conductor eléctrico esta carga se transfiere en forma de una “chispa” provocando una sensación incómoda. Este inconveniente puede resolverse con la adición de agentes antiestáticos en la fibras empleadas en la elaboración de alfombras y en la tapicería de muebles del hogar. Desde el punto de vista industrial también es deseable usar trajes antiestáticos durante el pintado de automóviles.

Por otra parte, cada vez son  más frecuentes  los casos de cáncer en la piel por la exposición a la radiación ultravioleta (UV)4. Una forma de reducir este padecimiento es a través de la incorporación de bloqueadores UV en las fibras y con ellas elaborar prendas de uso cotidiano.

Sin embargo, lograr que las nanopartículas le confieran a las fibras las excepcionales propiedades que poseen no es una tarea sencilla. Por ello se han implementado diferentes alternativas que permitan una adecuada dispersión de las nanopartículas dentro del polímero para que, al final, se utilice la mínima cantidad de éstas y se maximice el efecto que se pretende lograr en los denominados “textiles inteligentes”.

En los Departamentos de Materiales Avanzados y de Procesos de Transformación de Plásticos del Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA) se desarrollan materiales novedosos5 para la elaboración de fibras inteligentes nanoestructuradas para diferentes aplicaciones industriales. Mas aún, a través del Programa de Apoyo al Fortalecimiento y Desarrollo de la Infraestructura Científica y Tecnológica (2014) del CONACYT, se adquirió una Línea Combinada de Extrusión de Filamentos (LCEF) donde se obtienen fibras multifilamento extruidas o co-extruidas y tela no tejida de polímeros a nivel de planta piloto con los materiales nanoestructurados desarrollados. Mediante los procesos de hilado y soplado en fundido, se pueden obtener telas no tejidas y fibras para la fabricación de telas, con propiedades antimicrobianas, luminiscentes, antiestáticas, etc. Con estos nuevos materiales en forma de fibra y tela no tejida, CIQA pretende abordar a los sectores automotriz, salud, seguridad, energía, aeroespacial y ofrecer soluciones de vanguardia para la industria textil.

REFERENCIAS

1 Alberto Roldán, Textiles inteligentes. Acta www.acta.es

2 Twenergy.com  Textiles inteligentes

3 Aitex.es, Textiles inteligentes y funcionales. www.aitex.es

4 UV Protección http://www.arpansa.gov.au/RadiationProtection/Factsheets/is_UVProtection.cfm

5 Patente mexicana 323756 “Proceso continuo asistido por ultrasonido de frecuencia y amplitud variable, para la preparación de nanocompuestos a base de polímeros y nanopartículas”

 

 

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