Según una investigación del Dartmouth College, la nueva tecnología que aprovecha las señales electrónicas en un tejido inteligente podría conducir a equipos avanzados de materiales peligrosos que protegen contra productos químicos tóxicos.
El avance podría tener grandes implicaciones para los militares, el personal de servicio de emergencia y otros trabajadores que dependen de la protección de "materiales peligrosos" para realizar su trabajo y mantener a otros seguros.
En una investigación publicada en el Revista de la Sociedad Americana de Química , el equipo de química de Katherine Mirica y Merry Smith describe la creación de nuevas telas inteligentes, llamadas SOFT, para el marco autoorganizado sobre textiles, en lo que se señala como la primera demostración de detección, captura y preconcentración simultáneasy filtración de gases en un dispositivo portátil que utiliza materiales conductores porosos integrados en textiles blandos.
Según el estudio, los dispositivos SOFT tienen el potencial de uso en aplicaciones de detección que van desde la detección de gases en tiempo real en sistemas portátiles, hasta capas adsorbentes accesibles electrónicamente en equipos de protección como máscaras de gas.
"Al agregar esta tela a un traje de protección, los sensores pueden alertar al usuario si un químico está penetrando en el equipo de materiales peligrosos", dijo Katherine Mirica, profesora asistente de química en Dartmouth College. "Esto no es solo protección pasiva,el textil puede alarmar activamente a un usuario si hay una rasgadura o defecto en la tela, o si el rendimiento funcional disminuye de alguna otra manera ".
Entre otras novedades descritas en la investigación se encuentran los sensores electrónicos flexibles, con soporte textil, basados en materiales conocidos como armazones organometálicos, o MOF. En el estudio, los autores también describen un enfoque "simple" para integrar estos materiales conductores y porosos.en telas de algodón y poliéster para producir los textiles electrónicos.
Como parte del estudio, el equipo de Dartmouth demostró que el nuevo tejido inteligente puede detectar químicos tóxicos comunes. Tanto el contaminante del escape del vehículo, el óxido nítrico como el veneno corrosivo que recuerda a la mayoría de los huevos podridos, el sulfuro de hidrógeno, fueron identificados de manera efectiva porEl sistema SOFT. Además de detectar los productos químicos, los textiles electrónicos son capaces de capturar y filtrar las toxinas peligrosas.
"Los marcos organometálicos son el futuro de los materiales de diseño, al igual que los plásticos en la era posterior a la Segunda Guerra Mundial", dijo Mirica. "Al integrar los MOF en nuestros dispositivos SOFT, mejoramos drásticamente el rendimiento de los tejidos inteligentes que son esencialesa la seguridad ".
El equipo de investigación también describe un método de fabricación de textiles electrónicos en un solo paso basado en MOF que probablemente constituya el primer uso de autoensamblaje directo para depositar el material conductor en textiles.
En un proceso que Mirica describe como "similar a un armazón de construcción que se ensambla a sí mismo", los textiles de algodón y poliéster recubiertos con cristales conductores a nivel de fibra se crean mediante el autoensamblaje directo de moléculas con puntales moleculares orgánicos conectados por enlaces metálicos desdesolución.
Se cree que los dispositivos electrónicos portátiles tienen un gran potencial en áreas que incluyen seguridad nacional, comunicación y atención médica. Los soldados, el personal de emergencias, los trabajadores de fábricas y otros que corren el riesgo de exponerse a químicos tóxicos podrían beneficiarse de las nuevas telas inteligentes. Los materiales también podrían ayudar a los pacientes médicosque requieren el monitoreo de químicos específicos en el aire que provienen del medio ambiente o incluso de sus propios cuerpos.
Según los investigadores, los dispositivos SOFT con MOF muestran conductividad confiable, porosidad mejorada, flexibilidad y estabilidad al lavado. Los tejidos también son estables al calor, tienen una buena vida útil y retienen una gama completa de utilidades en condiciones húmedas.
Si bien la tecnología requiere un mayor desarrollo antes de poder usarse en sistemas portátiles de última generación, los autores esperan que el método de fabricación tenga el potencial de extenderse a otros sistemas, produciendo una gama de e innovadores y multifuncionales-textiles con propiedades altamente ajustables y una gran cantidad de nuevas aplicaciones en dispositivos portátiles y portátiles.
El apoyo para esta investigación incluye fondos proporcionados por Dartmouth College, el Premio de Iniciación a la Investigación Walter y Constance Burke, y el Programa de Jóvenes Investigadores de la Oficina de Investigación del Ejército.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Dartmouth College . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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