• Home
  • Química
  • Astronomía
  • Energía
  • Naturaleza
  • Biología
  • Física
  • Electrónica
  •  science >> Ciencia >  >> Química
    Tejidos inteligentes que son posibles gracias a la nueva técnica de deposición de metales

    Crédito:Materiales funcionales avanzados

    Los investigadores de Imperial han ideado una forma de depositar metales en las telas y la han utilizado para insertar sensores y baterías en estos materiales.

    Un equipo multidisciplinario de investigadores del Imperial College London dirigido por el Dr. Firat Güder del Departamento de Bioingeniería ha desarrollado una técnica innovadora para imprimir metales como la plata, oro y platino sobre tejidos naturales.

    También han demostrado que la técnica podría usarse para incorporar baterías, tecnologías inalámbricas y sensores en tejidos como papel y tejidos de algodón.

    En última instancia, estas tecnologías podrían usarse para nuevas clases de herramientas de diagnóstico médico de bajo costo, Sensores adhesivos con alimentación inalámbrica para medir la contaminación del aire o la ropa con capacidades de control de la salud.

    Se han impreso metales sobre telas, pero hasta ahora el proceso ha revestido esencialmente la tela con plástico que hace que la tela sea impermeable y quebradiza.

    Publicado en Materiales funcionales avanzados , El artículo de investigación describe cómo un nuevo enfoque permitiría que las tintas metálicas cubran fibras enteras en lugar de simplemente cubrir la superficie de la tela.

    Nuevo método para materiales antiguos.

    Max Grell, primer autor del artículo y Ph.D. candidato del Departamento de Bioingeniería de Imperial, dijo:"Las telas son omnipresentes y algunas formas, como el papel, son antiguos. Con este nuevo método de metalizar tejidos será posible crear nuevas clases de aplicaciones avanzadas ".

    Para recubrir las fibras, los investigadores primero los cubrieron con partículas microscópicas de silicio, y luego sumergí el material en una solución que contenía iones metálicos. Este proceso preparatorio, conocido como SIAM (metalización autocatalítica habilitada con tinta de Si), permite que los metales "crezcan" en todo el material a medida que los iones se depositan en las partículas de silicio.

    Este enfoque cubre el metal en toda la tela, permitiendo que el papel y los textiles mantengan su capacidad de absorber agua y su flexibilidad, además de proporcionar una gran superficie metálica. Estas propiedades son importantes para el funcionamiento de muchas tecnologías avanzadas, particularmente sensores y baterías, donde los iones en solución deben interactuar con los electrones en los metales.

    Crédito:Imperial College London

    Para su estudio de prueba de concepto, el equipo de investigación dejó caer la tinta de silicona a mano sobre las telas, pero dicen que el proceso podría ampliarse y realizarse con grandes impresoras convencionales.

    Aplicaciones en tecnologías avanzadas

    Habiendo probado que el método funciona, los investigadores demostraron su capacidad para fabricar los elementos necesarios para una serie de ejemplos de tecnologías avanzadas.

    Por ejemplo, crearon antenas de bobina plateada sobre papel, que se puede utilizar para la transmisión de datos y energía en dispositivos inalámbricos como tarjetas Oyster y sistemas de pago sin contacto. El equipo también usó el método para depositar plata en papel y luego agregó zinc en el mismo papel para formar una batería.

    El nuevo enfoque también se utilizó para producir una gama de sensores. Esto incluyó un sensor en papel para detectar los indicadores genéticos de una enfermedad que es fatal para los animales herbívoros (enfermedad de Johne) y está asociada con la enfermedad de Crohn en humanos.

    Según los investigadores, los sensores fabricados con tejidos naturales serían más baratos, fácil de almacenar y transportar, y, en última instancia, podría usarse en ropa que controle la salud.

    "Elegimos aplicaciones de una variedad de áreas diferentes para mostrar cuán versátil y habilitante podría ser este enfoque, ", dijo Grell." Implicó mucha colaboración y esperamos haber demostrado el potencial de este método para que las personas que se especializan en diferentes áreas puedan desarrollar estas aplicaciones.

    Aplicaciones asequibles

    Grell agregó:"La belleza de este enfoque es que también puede combinar diferentes tecnologías para servir una aplicación más compleja, por ejemplo, los sensores de bajo costo se pueden imprimir en papel que luego pueden transmitir los datos que recopilan a través de la tecnología sin contacto. Esto podría ser particularmente útil en el mundo en desarrollo, donde las pruebas de diagnóstico deben realizarse en el punto de atención. en lugares remotos y económicos ".

    La asequibilidad de este método fue citada como una de sus principales ventajas por los investigadores, quienes demostraron que al usar su enfoque, una antena en espiral podría costar tan poco como $ 0.001 para fabricar, en comparación con $ 0.05 usando los métodos actuales.

    Con el apoyo de las innovaciones imperiales, el equipo ha solicitado una patente y ahora está buscando socios industriales. El siguiente paso será demostrar el uso del nuevo método en aplicaciones de la vida real, que requerirá el desarrollo de un prototipo, probando y optimizando.


    © Ciencia https://es.scienceaq.com