Se producen los primeros hilos de grafeno escalables para textiles portátiles

4 de marzo de 2019

por la Universidad de Manchester

Un equipo de investigadores dirigido por el Dr. Nazmul Karim y el profesor Sir Kostya Novoselov de la Universidad de Manchester ha desarrollado un método para producir hilo escalable a base de grafeno.

Los textiles electrónicos portátiles multifuncionales han sido objeto de mucha atención debido a su gran potencial para aplicaciones de atención médica, ropa deportiva, fitness y aeroespaciales.

El grafeno se ha considerado un material potencialmente bueno para este tipo de aplicaciones debido a su alta conductividad y flexibilidad. Cada átomo del grafeno está expuesto a su entorno, lo que le permite detectar cambios en su entorno, lo que lo convierte en un material ideal para sensores.

Los textiles portátiles inteligentes han experimentado un renacimiento en los últimos años gracias a la innovación, la miniaturización y la revolución inalámbrica.

Se han realizado esfuerzos para integrar sensores textiles en las prendas; sin embargo, los procesos de fabricación actuales son complejos, requieren mucho tiempo, son costosos y los materiales utilizados no son biodegradables y utilizan materiales conductores metálicos inestables.

Como se publica en ACS Nano, el proceso desarrollado por el equipo del Instituto Nacional del Grafeno tiene el potencial de producir toneladas de hilo conductor a base de grafeno, utilizando maquinaria textil existente y sin aumentar los costes de producción.

Además de producir hilo en grandes cantidades, son lavables, flexibles, económicos y biodegradables.

Estos sensores podrían integrarse en un RFID autoalimentado o en un Bluetooth de baja potencia para enviar datos de forma inalámbrica a un dispositivo móvil.

Un obstáculo para el avance de los textiles electrónicos portátiles han sido los voluminosos componentes necesarios para alimentarlos. Anteriormente también ha sido difícil incorporar estos componentes sin comprometer las propiedades o la comodidad del material, lo que ha visto el auge de dispositivos personales inteligentes como los relojes de fitness.

La autora principal, la Dra. Shaila Afroj, que llevó a cabo el proyecto durante su doctorado, dijo: "Para introducir un material nuevo e interesante como el grafeno en una industria textil muy tradicional y bien establecida, el mayor desafío es la escalabilidad de la fabricación". "Aquí superamos este desafío produciendo materiales de grafeno y textiles a base de grafeno utilizando un proceso de producción rápido y ultrarrápido. Nuestra tecnología reportada para producir miles de kilogramos de hilo a base de grafeno en una hora es un avance significativo para la industria textil".

El Dr. Nazmul Karim, el otro autor principal y miembro de intercambio de conocimientos (Grafeno) del Instituto Nacional de Grafeno, dijo: "La ropa de alto rendimiento está pasando por una transformación actualmente, gracias a las recientes innovaciones en los textiles. Ha habido un creciente interés por parte de la comunidad textil en utilizando propiedades excelentes y multifuncionales del grafeno para aplicaciones de ropa inteligentes y funcionales".

"Creemos que nuestro proceso de producción ultrarrápido para textiles a base de grafeno sería un paso importante hacia la realización de prendas de alto rendimiento de próxima generación".

Más información: Minghan Hu et al. Dando forma al ensamblaje de nanopartículas superparamagnéticas, ACS Nano (2019). DOI: 10.1021/acsnano.8b07783

Información de la revista:ACS Nano

Proporcionado por la Universidad de Manchester