Científicos rusos de la Universidad Estatal de Tomsk (TSU, por sus siglas en inglés) han desarrollado una tecnología para obtener una nueva clase de materiales textiles de absorción.
Estos tejidos pueden absorber sustancias nocivas del aire, autolimpiarse bajo la acción de la luz solar y utilizarse para el control de la salud humana, según informa el sitio web del Ministerio de Ciencia y Educación Superior de Rusia.
«La diferencia de nuestro enfoque es que no aplicamos el material sobre el tejido, sino que lo hacemos crecer directamente en él. Esto permite no solo aumentar el contenido del polímero de coordinación metalorgánico hasta un 10–25 % en este material compuesto, sino también fijarlo con mayor firmeza en la estructura del tejido», explicó una de las autoras del trabajo, la estudiante de la Facultad de Química de la TSU, Valeria Lobanova.
Los polímeros de coordinación metalorgánicos (MOF) son una clase de materiales que aún no se utiliza ampliamente: son pulverulentos y su estructura porosa no se aprovecha por completo. Parte de estos problemas ha sido resuelto por los científicos rusos.
Los químicos de la TSU obtuvieron una patente en Rusia para un método de inmovilización, es decir, la integración fiable de partículas MOF en la estructura del tejido. En el tejido se introduce un precursor a partir del cual, a temperatura elevada en agua o en un disolvente orgánico y mediante moléculas enlazadoras, se produce el autoensamblaje del material. Las nanopartículas MOF, de tamaño nanométrico se forman en la superficie de los hilos y en los espacios entre ellos, lo que garantiza una alta estabilidad.
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Como base, los científicos rusos utilizaron algodón y tereftalato de polietileno (lavsán o poliéster). Actualmente trabajan con una gama más amplia de tejidos.
Científicos rusos prueban los tres tipos de polímeros
Los investigadores probaron tres tipos de polímeros. Uno de ellos (Cu-HKUST) confirió al tejido propiedades de sorción para contaminantes gaseosos. Otro tipo permite no solo absorber contaminantes nocivos y peligrosos, sino también neutralizarlos mediante su descomposición catalítica. Un tercer tipo (MIL-100(Fe)) mostró actividad fotocatalítica, es decir, la descomposición de compuestos orgánicos bajo la acción de la luz solar.
Se utilizó para purificar agua con fenol (un compuesto orgánico empleado en la producción de plásticos, antisépticos, medicamentos y colorantes) a temperatura ambiente, demostrando eficacia. Este material pudo sintetizarse a temperatura ambiente, lo que simplifica su producción.
Según los autores, los materiales obtenidos pueden emplearse para la purificación de agua y la creación de tejidos inteligentes capaces de absorber sustancias nocivas u olores y luego autolimpiarse bajo la acción de la luz solar o de radiación ultravioleta suave.
Las nanopartículas MOF incorporadas en el tejido pueden actuar como cápsulas con fármacos para tratar enfermedades de la piel, controlar el nivel de exposición a factores nocivos en entornos laborales, así como participar en la recopilación de información sobre el estado de las personas y del medio ambiente.
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Investigaciones paralelas en el ámbito de los tejidos funcionales también se llevan a cabo en otros países BRICS.
Así, investigadores iraníes han incorporado nanopartículas antibacterianas directamente en la estructura de fibras de poliéster, según informa Mehr News Agency, socio de TV BRICS. Este método ha conservado la resistencia al desgaste del material y le ha añadido propiedades antibacterianas. Las nanopartículas alteran la actividad biológica de los microorganismos, impidiendo su crecimiento y reproducción.
El material también es resistente al crecimiento de hongos. El tejido fue sometido a pruebas conforme a las normas nacionales de Irán y mostró eficacia contra el estafilococo dorado y la Klebsiella pneumoniae, reduciendo la carga microbiana en al menos un 99 %. Se propone utilizar este tipo de tejido, por ejemplo, para fabricar fundas de asientos en el transporte público, ropa infantil, ropa de trabajo y ropa de cama.
En el Instituto Indio de Tecnología (IIT) de Guwahati se ha desarrollado un textil conductor autolimpiante que convierte la electricidad y la luz solar en calor, según se informa en el sitio web de la institución. Sobre una tela de algodón se aplicaron nanocables de plata (100.000 veces más finos que un cabello), que permiten el calentamiento a bajo voltaje sin riesgo de descarga eléctrica.
Un recubrimiento repelente al agua, inspirado en el efecto de la hoja de loto, protege el material contra la oxidación, la humedad y la suciedad. El tejido mantiene una temperatura de 40–60 °C durante más de 10 horas y puede utilizarse en ropa para trabajar en condiciones de frío, para terapia térmica en casos de artritis, así como para calentar agua o acelerar reacciones químicas.
Por otra parte, científicos chinos han desarrollado un recubrimiento polimérico autolimpiante para tejidos que permite eliminar suciedad, grasa y bacterias con un simple enjuague con agua, sin necesidad de detergente. Así se informa en el portal de la agencia vietnamita de noticias (VNA), socia de TV BRICS.
El recubrimiento se crea mediante la pulverización alterna de dos compuestos que forman una capa hidratada densa en la superficie del tejido. A diferencia de tecnologías anteriores, la eficacia de limpieza de este recubrimiento no depende de la presencia de luz ni disminuye durante el secado. Las pruebas mostraron que dicho tejido conserva sus propiedades después de más de 100 ciclos de lavado, y la nueva tecnología permite reducir el consumo de agua y energía en aproximadamente un 82 %.
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FUENTE: Telesur
Ciudad Valencia/WS/RN
