Científicos de todo el mundo han desarrollado un sencillo tratamiento de recubrimiento metálico para prendas de vestir o textiles wearables que puede repararse a sí mismo, repeler las bacterias del usuario e incluso monitorizar las señales cardiacas del electrocardiograma (ECG) de una persona.

Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, la Universidad de Flinders y Corea del Sur afirman que los circuitos conductores creados por partículas de metal líquido (LM) pueden transformar la electrónica wearable y abrir puertas a nuevos desarrollos de interfaces hombre-máquina y los sistemas de vigilancia de la salud.

Según el equipo estadounidense dirigido por el profesor Michael Dickey, experto internacional en este campo, los textiles electrónicos «transpirables» tienen poderes especiales de conectividad para «curarse autónomamente» incluso cuando se cortan.

Según los investigadores, cuando los textiles recubiertos se presionan con una fuerza considerable, las partículas se funden en una trayectoria conductora que permite crear circuitos capaces de mantener la conductividad cuando se estiran.

El Dr. Vi-Khanh Truong, a la izquierda, con el estudiante de biotecnología Tien Thanh Nguyen en el laboratorio de la Universidad Flinders | foto Flinders University

Los patrones conductores se curan de forma autónoma cuando se cortan, formando nuevos caminos conductores a lo largo del borde del corte, lo que proporciona una característica de autocuración que hace que estos textiles sean útiles como interconexiones de circuitos, calentadores Joule y electrodos flexibles para medir señales de ECG, afirma el Dr. Khanh Truong, investigador de biotecnología médica de la Universidad Flinders y coautor principal en un nuevo artículo publicado en Advanced Materials Technologies.

La técnica consiste en sumergir el tejido en una suspensión de partículas de LM a temperatura ambiente.

Los tejidos recubiertos uniformemente siguen siendo eléctricamente aislantes gracias al óxido nativo que se forma en las partículas de LM. Sin embargo, el efecto aislante puede eliminarse comprimiendo el tejido para romper el óxido y permitir así la percolación de las partículas.

Esto permite crear circuitos conductores comprimiendo el tejido con un molde. La conductividad eléctrica de los circuitos aumenta al recubrir el textil con más partículas.

Prototipo de circuito flexible basado en LMT. a) Fotografía que muestra un circuito basado en LMT. b-d) Demostraciones de la flexibilidad del circuito basado en LMT | foto Jiayi Yang et al./Advanced Materials Technologies

Además, los textiles recubiertos con LM ofrecen una protección antimicrobiana eficaz contra Pseudomonas aeruginosa y Staphylococcus aureus.

Esta capacidad repelente de gérmenes no sólo confiere al tejido tratado cualidades protectoras, sino que impide que el material poroso se contamine si se lleva puesto durante un tiempo prolongado o se pone en contacto con otras personas.

Las partículas de metales líquidos a base de galio tienen bajo punto de fusión, conductividad eléctrica metálica, alta conductividad térmica, presión de vapor efectivamente nula, baja toxicidad y propiedades antimicrobianas.

Los LM tienen propiedades tanto fluídicas como metálicas, por lo que resultan muy prometedores en aplicaciones como la microfluídica, los compuestos blandos, los sensores, los interruptores térmicos y la microelectrónica.

Una de las ventajas de los LM es que pueden depositarse y modelarse a temperatura ambiente sobre superficies de formas poco convencionales que no son posibles con metales sólidos.


Fuentes

Flinders University | Yang, J., Nithyanandam, P., Kanetkar, S., Kwon, K.Y., Ma, J., Im, S., Oh, J.-H., Shamsi, M., Wilkins, M., Daniele, M., Kim, T.-i., Nguyen, H.N., Truong, V.K. and Dickey, M.D. (2023), Liquid Metal Coated Textiles with Autonomous Electrical Healing and Antibacterial Properties. Adv. Mater. Technol. 2202183. doi.org/10.1002/admt.202202183


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