Nanotecnología

A menudo se ha hablado en este blog sobre algunas de las interesantes aplicaciones de la nanotecnología en campos tan diversos como la construcción, con la fabricación de nuevos materiales "autolimpiables" a base de nanopartículas de TiO₂; la electrónica, con la aparición de la tinta y el papel electrónicos; la medicina y la farmacéutica, con la producción de medicamentos específicamente dirigidos a una región muy concreta del cuerpo, donde liberan el principio activo; o la industria energética, con la fabricación de células solares de alto rendimiento. Sin embargo, existen otros usos para los productos derivados de la nanotecnología, que no por ser menos mencionado son menos interesantes. Estamos hablando de la moda, y, en general, la industria textil.Tal vez os preguntéis cómo es posible que dos cosas tan aparentemente alejadas una de otra puedan encontrar un punto en común. Sin embargo, pensemos por un momento en una típica imagen futurista: gente vestida con simples camisetas cuyos motivos pictóricos cambian con una orden del dueño, que pasan del rojo al verde o al amarillo en función del estado de ánimo de quien las lleva. Pues bien, esto, que parece producto de una mente demasiado fantasiosa, podría ser posible gracias a la nanotecnología (salvando las distancias, por supuesto).

Un ejemplo lo encontramos en las fibras desarrolladas por un grupo de investigadores del MIT (Massachusetts Institute of Technology), dirigido por el profesor Yoel Fink. Este grupo ha conseguido combinar finas capas concéntricas de plástico y vidrio para formar un hilo capaz de reflejar la mayor parte de la luz que incide sobre él en un determinado rango de longitudes de onda. En función del grosor de las capas puede conseguirse que se refleje una u otra longitud de onda, es decir un determinado color.Una de las grandes ventajas de estas fibras, que las ha hecho tan interesantes para la industria textil, es su gran flexibilidad, que permitiría que pudieran ser tejidas para fabricar prendas de vestir. Una vez incorporadas a la prenda, sería posible, en principio, cambiar el rango de longitudes de onda reflejadas y obtener así un color diferente en la prenda, bien cambiando el grosor de las capas, bien modificando el índice de refracción de alguno de los materiales.

Fink y sus colaboradores no son los únicos que han conseguido avances en este sentido. Siguiendo una aproximación totalmente diferente al problema, Sotzing ha conseguido crear fibras de gran flexibilidad a partir de polímeros electrocrómicos (capaces de cambiar su color al aplicarles una diferencia de potencial). Usando una pequeña batería y un interruptor sería posible obtener diferentes colores en una prenda hecha con estas fibras.

Por el momento habrá que esperar a un mayor desarrollo y mejora de estos nuevos materiales antes de verlos circulando en la industria de la moda, sin embargo, las fibras del grupo de Fink ya han encontrado una aplicación directa en la fabricación de uniformes militares. La idea consiste en coser en los uniformes unos "códigos de barras" tejidos con estas fibras. Fabricando las fibras de manera que reflejen específicamente una región de longitudes de onda en el infrarrojo, permitirían a los soldados distinguir amigos de enemigos en situaciones de mala visibilidad, como combates nocturnos o entre densas capas de humo o niebla.

Referencias y enlaces de interés

Fibras a base de polímeros electrocrómicos:
http://news.nationalgeographic.com/news/2006/04/0411_060411_thread_color.html

Vídeo de ropa cambiando de color:
http://www.euroresidentes.com/futuro/nanotecnologia/recursos_docentes/

Imagen tomada de:
http://dspace.mit.edu/bitstream/handle/1721.1/36206/76904368.pdf?sequence=1

Por Esther Lozano 

En principio puede resultar un tanto extraño relacionar las pasarelas de moda con un avance tan solemne en cuanto a ciencia se refiere. Estamos acostumbrados a asociar nanotecnología con complicados aparatos electrónicos como transistores, láseres, LED, células solares, sin embargo actualmente esta disciplina alcanza límites insospechados tratando con campos tan diversos como en este caso la moda.

En la revista Sciencedayly apareció publicado un artículo el 7 de Mayo de 2007, el cual informaba acerca de un nuevo tejido formado por nanopartículas de plata, oro y paladio consiguiendo una prenda que no hay que lavar que resiste la acción de virus pudiendo evitar resfriados y gripe, destruye los gases dañinos y protege al que la lleva del smog y la contaminación del aire y cambia de color tela que frena la acción de los virus y las bacterias, cambia de color, por lo que además promete revolucionar otros campos, como el de la salud. 

Este trabajo ha sido llevado a cabo por profesionales de distintas áreas, por una parte la diseñadora Olivia Ong (Department of Fiber Science and Apparel Design del College of Human Ecology), y por la parte científica el profesor colombiano Juan Hinostroza y su investigador postdoctoral Hong Dong (Universidad de Cornell). Entre las prendas fabricadas están un vestido de oro y una chaqueta tejana metálica que fueron presentadas en el desfile de moda de la Cornell Design League, no obstante también forman parte de esta colección pantalones, abrigos y hasta una bufanda que ayuda a proteger cara y cuello de posibles infecciones.

Los científicos explicaron que el único color que presentan estas prendas es debido a la disposición de las nanopartículas sobre el textil así como su tamaño, dependiendo de estos dos parámetros la luz se refleja de distinta forma aportando colores vistosos. El método de fabricación de los tejidos se llevó a cabo empapando los mismos en disoluciones que contenían las nanopartículas anteriormente citadas y previamente sintetizadas en el laboratorio de Hinostroza. 

En cuanto al vestido se refiere, la capa superior contiene algodón cubierto por nanopartículas de plata. En primer lugar, Dong, induciendo un proceso de ionización, mediante reacciones entre grupos epoxi y amonio consigue tener las fibras de algodón cargadas positivamente. Posteriormente al sumergir el algodón con carga positiva en la disolución de nanopartículas de plata con carga negativa se produce la adhesión de las mismas a las fibras de algodón. 

La nanociencia una vez más nos sorprende, la plata posee unas cualidades antibacterianas que se ven potenciadas a nanoescala, proporcionando defensa ante numerosos virus y bacterias dañinos. 

Otra de las prendas diseñadas, una chaqueta tejana, fue fabricada de la misma forma que el vestido, las fibras de algodón cargadas positivamente se ponen en contacto con cristales de paladio (5-10 nm de largo) cargados negativamente. La chaqueta protege de la contaminación del aire o polución de las grandes ciudades pudiendo resultar de gran beneficio a personas con alergias. 

Aunque ya hay muchas compañías de moda interesadas en este tipo de tejidos, el Departamento de Defensa de los Estados Unidos también parece interesado en la inversión del desarrollo de este tipo de telas en aplicaciones militares. 

Estas prendas de algodón con super cualidades jamás vistas tienen ciertos inconvenientes, sobre todo su precio, ya que unos 90 cm² cuestan alrededor de 10000 dólares (unos 7400 euros). Es posible que el elevado valor añadido que presentan se deba a lo complicado que es manipular estos diminutos materiales, se necesitan equipos muy sofisticados y costosos para trabajar con ellos pues no superan los 100 nanómetros. Si usted no está familiarizado con esta escala sepa que un nanómetro es la millonésima parte de un milímetro.

Fig1.- La parte superior del traje está hecha de algodón recubierto de nanopartículas de plata que desactivan bacterias y virus. La capucha, las mangas y los bolsillos de la chaqueta contienen nanopartículas de paladio que actúan como diminutos conversores catalíticos para acabar con los componentes dañinos de la polución.