Innovadora fibra de algodón conductora: una revolución en moda y tecnología

por Mateo González
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Conductive Cotton Fiber

Innovadora fibra de algodón conductora: una revolución en moda y tecnología

En un desarrollo innovador, los científicos han creado una fibra única que combina la flexibilidad del algodón con la conductividad eléctrica de la polianilina, un tipo de polímero. Este avance, presentado en la revista "Carbohidratos Polímeros", es prometedor para el futuro de los textiles electrónicos portátiles, con usos potenciales en el control de la salud y la detección de exposición a sustancias peligrosas. El concepto está acreditado a SciTechPost.com.

La Universidad Estatal de Washington ha estado a la vanguardia de esta innovación, produciendo una fibra que combina la suavidad y adaptabilidad del algodón con las propiedades eléctricas de la polianilina.

El material, formulado recientemente en la Universidad Estatal de Washington, es muy prometedor para su uso en textiles electrónicos (e-textiles). El equipo de investigación demostró su funcionalidad encendiendo un LED y detectando gas amoníaco. Estos hallazgos se informan ampliamente en "Carbohidratos Polímeros".

Un examen microscópico de las nuevas fibras revela una composición distintiva, donde una parte es algodón convencional y la otra está impregnada del polímero de polianilina eléctricamente conductor. Esta imagen es cortesía de la Universidad Estatal de Washington.

Hang Liu, investigador textil de WSU y autor principal del estudio, explica la naturaleza dual de la fibra: una parte es algodón tradicional y resistente, adecuado para el uso diario, y la otra es el segmento conductor que ofrece la funcionalidad electrónica requerida.

Ampliando horizontes en tecnología portátil

Las aplicaciones potenciales de estas fibras en la tecnología portátil son enormes. Si bien se necesita más desarrollo, el objetivo es incorporar estas fibras a la ropa como parches sensores o circuitos flexibles. Estos podrían ser parte integral de los uniformes de bomberos, personal militar o trabajadores químicos, permitiendo la detección de sustancias peligrosas. Otros usos podrían incluir el control de la salud o ropa deportiva avanzada, yendo más allá de las capacidades de los rastreadores de actividad física actuales.

Liu imagina un futuro en el que la ropa de uso diario, no sólo los relojes inteligentes, pueda rastrear el movimiento y los signos vitales. Destaca que la moda abarca más que sólo estética; también se trata de ciencia.

Superar los desafíos técnicos

El equipo de WSU enfrentó importantes desafíos al mezclar el polímero conductor polianilina (PANI) con celulosa de algodón. PANI es un polímero de molécula grande conocido por su conductividad y se utiliza en aplicaciones como la fabricación de placas de circuito.

PANI es inherentemente frágil e inadecuado para fibras textiles por sí solo. La solución de los investigadores de WSU implicó disolver la celulosa de algodón de camisetas recicladas y PANI en soluciones separadas y luego combinarlas para formar una fibra singular.

La fibra resultante exhibió una fuerte unión interfacial, manteniendo la cohesión a través de diversas tensiones físicas.

El proceso implicó un delicado equilibrio en la mezcla de celulosa de algodón y PANI para garantizar una unión adecuada sin comprometer la conductividad, como explicó Liu.

Esfuerzo colaborativo y detalles del estudio

Esta investigación fue un esfuerzo de colaboración en el que participaron Wangcheng Liu, Zihui Zhao, Dan Liang, Wei-Hong Zhong y Jinwen Zhang de WSU. El estudio, titulado “Un novedoso diseño estructural de fibras compuestas conductoras a base de celulosa para textiles electrónicos portátiles”, se publicó el 18 de agosto de 2023 en Carbohidratos Polímeros y se puede acceder a él a través de DOI: 10.1016/j.carbpol.2023.121308. El proyecto recibió financiación de la National Science Foundation y el Walmart Foundation Project.

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