Hay muchas aplicaciones potenciales para las "telas inteligentes" conductoras, pero normalmente las fibras especializadas no son tan suaves y flexibles como las fabricadas con materiales comunes. Sin embargo, una nueva fibra experimental de doble cara es a la vez suave y conductora. La fibra, desarrollada por un equipo de científicos de la Universidad Estatal de Washington, está hecha de dos sustancias: celulosa de algodón extraída de camisetas recicladas y un polímero sintético conductor existente llamado polianilina.
La fibra de una sola hebra combina la flexibilidad del algodón con la conductividad de un polímero llamado polianilina. Muestra un buen potencial en textiles electrónicos portátiles. Investigadores de la Universidad Estatal de Washington detallaron sus hallazgos en la revista Carbohidrato Polymers.
La polianilina es demasiado quebradiza cuando se combina con celulosa de algodón para formar por sí sola una fibra utilizable. Es decir, los dos materiales no se mezclan simplemente formando una mezcla homogénea. De ser así, la polianilina se diluiría hasta el punto de perder su conductividad.
Para resolver este problema, investigadores de la Universidad Western Sydney disolvieron celulosa de algodón extraída de camisetas recicladas en una solución y polímeros conductores en una solución separada. Luego, las dos soluciones se combinan una al lado de la otra y el material se extruye para crear una fibra.
En este estudio, el equipo de WSU trabajó para superar los desafíos de mezclar polímeros conductores con celulosa de algodón. Un polímero es una molécula grande con un patrón repetitivo. 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. Los resultados mostraron que la interfaz estaba bien unida, lo que significa que las moléculas de diferentes materiales permanecían juntas durante el estiramiento y la flexión.
"Dividimos una fibra en dos partes: un lado es algodón tradicional: lo suficientemente flexible y fuerte para el uso diario, mientras que el otro lado es un material conductor", dijo Liu Hang, autor correspondiente del estudio e investigador textil en la Universidad Western Sydney. "El algodón sostiene el material conductor, que proporciona la funcionalidad deseada".
Aunque se necesita más trabajo de desarrollo, la idea de los investigadores es integrar dichas fibras en la ropa como parches sensores con circuitos flexibles. Los parches podrían formar parte de los uniformes de bomberos, soldados o trabajadores que manipulen productos químicos para detectar la exposición a sustancias peligrosas. Otras aplicaciones incluyen el seguimiento de la salud o camisetas deportivas que pueden hacer más que los monitores de fitness actuales.
Recientemente se publicó en la revista Carbohidrato Polymers un artículo de investigación dirigido por el profesor asociado Liu Hang. Otros autores del estudio incluyen al primer autor Liu Wangcheng, Zhao Zihui, Liang Dan, Zhong Weihong y Zhang Jinwen. Esta investigación fue apoyada por programas de la National Science Foundation y la Walmart Foundation.
Liu dijo: "Ya existen algunos dispositivos portátiles inteligentes, como relojes inteligentes que pueden rastrear sus movimientos y signos vitales humanos, pero esperamos que en el futuro su ropa diaria también pueda implementar estas funciones. La moda no se trata sólo de color y estilo como mucha gente piensa, la moda es ciencia".