Impresora 3D lleva la fibra óptica a la ropa

El potencial de los dispositivos electrónicos portátiles va mucho más allá de los relojes o altavoces inteligentes, sensores en el hogar y dispositivos en nuestros vehículos. Pese a ello, la necesidad de baterías y circuitos integrados es inevitable y la ropa inteligente, como cazadoras conectadas o pantalones con sensores, no resulta tan cómoda de llevar con estos artilugios. Al menos hasta ahora. Una solución, desarrollada por científicos liderados por Yingying Zhang, ha sido imprimir fibras flexibles en textiles. Por ejemplo, imprimieron patrones en telas, que pueden recoger y almacenar electricidad. Con una impresora 3D equipada con una aguja coaxial (una aguja guía con varios ejes), dibujaron patrones, imágenes y letras en una pieza de tela y gracias a ella pudieron transformar el movimiento en energía. Los resultados se han publicado en Matter.

«Utilizamos una impresora 3D equipada con una boquilla coaxial hecha en casa para imprimir directamente fibras en textiles y demostramos que podría usarse para producir y administrar energía – explica Zhang – . Utilizamos una boquilla coaxial porque las boquillas de un solo eje permiten imprimir solo una tinta a la vez, lo que restringe en gran medida la diversidad de la composición y el diseño de las formas impresas».

El equipo de Zhang recurrió a dos tipos de tintas: una solución de nanotubos de carbono para construir el núcleo conductor de las fibras y seda para la funda aislante (aunque otros laboratorios podrían elegir materiales que ajusten la flexibilidad, la biocompatibilidad, y la impermeabilidad que busquen). Las jeringas de inyección llenas con las tintas se conectaron a la boquilla coaxial, que se conectó a su vez a una impresora 3D convencional.

Este enfoque difiere del de otros grupos que cosen manualmente los componentes eléctricos, como fibras de LED, en tejidos, un procesos que requiere múltiples pasos y tiempo. La ventaja de usar una impresora 3D es que puede construirse características versátiles en tejidos en un solo paso. El enfoque también es barato y fácil de llevar a una producción a gran escala.

“Nuestro objetivo a largo plazo – concluye Zhang – es diseñar materiales híbridos flexibles y portátiles y, al mismo tiempo, desarrollar nuevas técnicas para la producción práctica de sistemas portátiles inteligentes con funciones integradas, como detección, activación y comunicación entre otras”.