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Mauricio Contini

Nanofibras con aplicación en sensores

Un grupo de científicos del INTI crearon un prototipo de sensor que consta de nanotubos de carbono, con el que se pueden encontrar pequeñas deformaciones en una fibra flexible. Con esta tecnología, que puede servir para encontrar cambios que son casi imperceptibles, se podrá evaluar desde el ritmo cardíaco hasta la presión sonora de un entorno laboral.

Gracias al uso de herramientas micro y nanotecnológicas, se pudieron incluir ciertas funcionalidades a las fibras tales como la propiedad de repeler insectos, inhibición de la creación de colonias de microbios para propósitos médicos y lo localización de movimientos muy pequeños para diversas aplicaciones.

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Con la ayuda del proceso de electrospinning, se podrán crear electro fibras de diámetros muchísimo más delgados (aproximadamente 15 veces más que el grosor de un pelo), por medio de la utilización de un campo eléctrico. Fabricio Molinari de INTI-Textiles comenta que “Con esta tecnología se obtienen filamentos muy finos. Para lograrlo, se prepara una solución polimérica con el agregado de nanopartículas y se le aplica un campo eléctrico. Luego, las nanofibras funcionalizadas con las nanopartículas se depositan en un colector”.

“Las nanofibras depositadas son como un plato de fideos al cual se le añade una determinada partícula que, siguiendo la analogía, vendría a ser como las albóndigas. La funcionalidad que tiene la fibra depende de cómo acomodemos las albóndigas dentro del plato y también de su tamaño. Esto es así porque en la escala nanométrica las propiedades de los materiales cambian”, explica el profesional de INTI-Textiles.

Mejor rendimiento para los sensores

Poder evaluar la deformación de un sustrato flexible puede ser muy útil para medir movimientos muy pequeños como el ritmo cardíaco o una onda sonora. Estos trabajos cuentan con el respaldo del INTI, ente que preside el ingeniero Javier Ibañez, donde se creó un grupo de investigación conformado por profesionales del laboratorio de Desarrollo Sectorial de INTI-Textiles y del Centro de Micro y Nanoelectrónica del Bicentenario del Instituto.

A través del electrospinning, los expertos consiguieron un prototipo de sensor que es capaz de medir pequeñas deformaciones, que más adelante servirían para crear sensores de pulso o de sonido.

Molinari agregó que “Poder determinar con exactitud niveles de presión sonora es importante para evaluar la cantidad de decibeles a los que está expuesta una persona en un ámbito laboral. Al utilizar nanotecnología apuntamos a lograr la construcción de sensores con mejores rendimientos”.

Este prototipo se encuentra en proceso de evaluación, hasta que se consiga un sensor que pueda detectar una onda sonora, el ritmo cardíaco o pequeños movimientos en pacientes con problemas de motricidad.

Para lograr este primer prototipo se necesitó la impresión de un circuito de plata sobre un sustrato flexible con impresión inkjet el cual fue luego cerrado con fibras semiconductoras hechas por electro hilado. Estas nanofibras modifican su resistencia al ser sometidas a una tensión de deformación. Gracias a esto, se logra medir deformaciones o estiramientos.

El electrospinning resulta muy versátil y tiene diversidad de aplicaciones en áreas como la medicina o microelectrónica. Por último Molinari concluyó que  “Una nueva línea de investigación son los textiles aplicados a indumentaria de protección que impiden o retardan el paso del calor, para los que utilizaremos arcillas autóctonas que serán incorporadas al polímero. Las posibilidades son muchas y el campo de investigación está abierto a nuevos proyectos que estamos comenzando”.

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