Ropa inteligente cada vez más cerca: ingenieros chinos logran imprimir fibra con nanotubos de carbono triboeléctricos

Mingchao Zhang et al. /Matter, 2019

Ingenieros chinos han desarrollado un método para imprimir fibras funcionales en tela. Utilizando esta tecnología, imprimieron una fibra con nanotubos de carbono en su interior, que actuan como un generador triboeléctrico. El artículo que describe el desarrollo fue publicado en la revista Matter.

El concepto de ropa inteligente, a diferencia de los relojes o pulseras inteligentes, significa que los componentes electrónicos pueden integrarse directamente en la ropa. Por ejemplo, ya hay chaquetas inteligentes con inserciones de sensor y climatizadas. Pero incrustar electrónica en la ropa es difícil, porque requiere el uso de una electrónica rígida, que es incómodo de usar. Normalmente, los científicos crean electrónica flexible para ello y también están buscando nuevas formas de tejerla en tela o introducirla de alguna otra forma.

Creado con una nueva técnica 

Un grupo de ingenieros liderados por Yingying Zhang de la Universidad de Tsinghua desarrollaron un método que permite imprimir en tela fibras de dos capas. Crearon un cabezal de impresión que consiste de boquillas coaxiales.

Durante la impresión, se alimentan simultáneamente dos materiales: uno desde la boquilla central y el segundo desde el coaxial, es decir, ubicado alrededor de la boquilla central. Gracias a ello, los materiales no se mezclan, sino que están dispuestos en el orden correcto: el material de la boquilla central permanece en el centro, y el material de la boquilla externa forma la capa de fibra externa.


Diagrama del método
Mingchao Zhang et al. Caso 2019

Para la demostración, los autores eligieron nanotubos de carbono como el material de la parte central y crearon una solución acuosa basada en ellos. Como material de la capa externa, eligieron la proteína fibroína derivada de la seda del gusano, en base de la cual también se hizo una solución acuosa.

Estos materiales fueron seleccionados por los ingenieros para crear un generador triboeléctrico en el que los nanotubos de carbono actúan como una capa conductora, y la fibroína se utiliza como dieléctrico. La fibra impresa y la película de polímero forman un par triboeléctrico, en el que se produce una corriente eléctrica cuando se produce la separación o el acercamiento.

Los experimentos con el generador mostraron que su corriente máxima es de 14 microamperios y el voltaje es de 15 voltios. Además, los autores publicaron de manera similar los ionizadores, en los cuales, en lugar de la fibroína, la capa externa consiste de carboximetilcelulosa. Los experimentos con ellos han demostrado que su capacidad específica es de 26,42 milifaradios por centímetro cuadrado.
 

María Cervantes
Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, tecnología que suma

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