{"id":507688,"date":"2024-03-29T10:29:45","date_gmt":"2024-03-29T13:29:45","guid":{"rendered":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=507688"},"modified":"2024-03-29T10:29:45","modified_gmt":"2024-03-29T13:29:45","slug":"ropa-electronica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/ropa-electronica\/","title":{"rendered":"Ropa electr\u00f3nica"},"content":{"rendered":"

Sentado ante un banco de laboratorio, el ingeniero textil Andr\u00e9 Correa Marcilio une las puntas de dos hilos de algod\u00f3n en una peque\u00f1a l\u00e1mpara, que se enciende de inmediato. El secreto reside en las part\u00edculas de carbono y plata conductoras de la electricidad impregnadas en los hilos. Director de la empresa AG T\u00eaxtil, fabricante de telas especiales con sede en el municipio de Americana, en el interior de S\u00e3o Paulo, Correa Marcilio dice que planea utilizar los hilos de algod\u00f3n conductores de energ\u00eda para fabricar un coj\u00edn que pueda funcionar como control remoto. Estar\u00e1 dotado de botones t\u00e1ctiles bordados que permitir\u00e1n controlar un televisor inteligente, por ejemplo.<\/p>\n

Los hilos especiales enrollados en un ovillo forman parte de un campo de la ingenier\u00eda textil llamado electr\u00f3nica vestible o textiles electr\u00f3nicos. El objetivo de la empresa es desarrollar y producir telas o pel\u00edculas flexibles capaces de conducir la electricidad del mismo modo que los hilos de cobre convencionales. Estos materiales, inocuos para el usuario, ya empiezan a utilizarse en ropa, calzado y accesorios, que adquieren nuevas funciones. Compa\u00f1\u00edas como Levi\u2019s y Google, por ejemplo, han creado una chaqueta capaz de controlar el tel\u00e9fono m\u00f3vil mediante un dispositivo con una antena Bluetooth y una bater\u00eda, colocados en el pu\u00f1o extra\u00edble, que saldr\u00e1 a la venta a finales de a\u00f1o y costar\u00e1 350 d\u00f3lares.<\/p>\n

Por su parte, AG T\u00eaxtil fabrica un bolso de playa con una bater\u00eda y una antena Bluetooth, que puede conectarse al tel\u00e9fono m\u00f3vil y reproducir m\u00fasica en un altavoz integrado en el bolso. En un futuro algo m\u00e1s lejano, habr\u00e1 tejidos capaces de producir y almacenar electricidad para cargar un tel\u00e9fono inteligente o sensores que midan el ritmo card\u00edaco y la presi\u00f3n arterial.<\/p>\n

Otro ejemplo procede del Centro de Componentes Semiconductores y Nanotecnolog\u00edas de la Universidad de Campinas (CCSNano-Unicamp): una pel\u00edcula flexible de nanografito combinado con silicona con propiedades conductoras, que se utiliza en la plantilla de una bota y est\u00e1 destinada a calentar los pies de quienes trabajan a bajas temperaturas, como en el caso de los frigor\u00edficos. La innovaci\u00f3n est\u00e1 siendo licenciada a una empresa, que pretende fabricarla a escala comercial.<\/p>\n

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L\u00e9o Ramos Chaves\u2009\/\u2009Revista Pesquisa FAPESP\u2002<\/span>El prototipo de la Unicamp: una bota con una plantilla capaz de generar calorL\u00e9o Ramos Chaves\u2009\/\u2009Revista Pesquisa FAPESP\u2002<\/span><\/p><\/div>\n

El f\u00edsico Stanislav Moshkalev, coordinador la investigaci\u00f3n, se propone utilizar \u00fanicamente componentes nacionales, con miras a reducir el costo en comparaci\u00f3n con productos similares importados. Incluso superpuestas, las pel\u00edculas pueden doblarse sin desgarrarse, con propiedades conductoras cercanas a las del grafeno, un material m\u00e1s caro, seg\u00fan se detalla en un art\u00edculo publicado en abril de 2023 en la revista cient\u00edfica Frontiers in Nanotechnology<\/em>.<\/p>\n

En la plantilla, uno de los lados de la pel\u00edcula est\u00e1 recubierto con espuma sint\u00e9tica y el otro, con un material conocido como tela no tejida (TNT), compuesta por fibras y pol\u00edmeros. Un hilo de cobre conduce la electricidad desde las bater\u00edas recargables, instaladas en un bolsillo exterior de la ca\u00f1a de la bota, hasta la pel\u00edcula. Es capaz de mantenerse caliente a una temperatura de unos 30 grados cent\u00edgrados hasta siete horas. No hay riesgo de descargas porque la tensi\u00f3n no supera los 12 voltios (V).<\/p>\n

Una de las dificultades de la innovaci\u00f3n fue conectar la bater\u00eda a la pel\u00edcula. \u201cLa silicona no aguanta mucho tiempo la soldadura entre los conectores de la pel\u00edcula y los cables de cobre. Probamos con pegarla y coserla, pero la conexi\u00f3n se perd\u00eda\u201d, explica la qu\u00edmica Silvia Nista, quien forma parte del grupo de la Unicamp. La soluci\u00f3n que se les ocurri\u00f3 a los investigadores fue desarrollar una nueva forma de soldar, que a\u00fan se mantiene en secreto y para la que se ha solicitado una patente. \u201cLa pel\u00edcula con este nuevo tipo de soldadura podr\u00eda utilizarse para generar calor en guantes y cascos de motociclistas o incluso en tratamientos terap\u00e9uticos\u201d, comenta Moshkalev.<\/p>\n

Los hilos conductores de electricidad de AG T\u00eaxtil fueron desarrollados en colaboraci\u00f3n con el Centro de Tecnolog\u00eda de la Informaci\u00f3n Renato Archer (CTI), de Campinas, en el interior paulista, con el apoyo del Programa de Investigaci\u00f3n Innovadora en Peque\u00f1as Empresas (Pipe) de la FAPESP. Marcilio comenta que intent\u00f3 comercializarlas, pero solo aparecieron interesados en productos acabados. \u201cUna empresa quer\u00eda cientos de bolsos con logotipos que se iluminaran; otra, asientos de autom\u00f3viles que pudieran regularse mediante botones bordados sensibles al tacto, y una tercera pretend\u00eda ropa de cama con sensores para monitorear el sue\u00f1o de las personas\u201d, relata.<\/p>\n

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Jacquard Google<\/span>Chaqueta de Levi\u2019s con un bolsillo para el tel\u00e9fono m\u00f3vil, que se controla mediante se\u00f1ales enviadas por un dispositivo removible colocado en el pu\u00f1oJacquard Google<\/span><\/p><\/div>\n

Empero, no hab\u00eda forma de satisfacer esos pedidos. \u201cEl impedimento radica en la escala de producci\u00f3n necesaria para poder atender el volumen de estas demandas\u201d, dice la qu\u00edmica Renata Nome, responsable del desarrollo de los hilos. Tras la investigaci\u00f3n de mercado que form\u00f3 parte de un curso de emprendimientos organizado por la FAPESP, ella y Marcilio optaron por producir bolsos y almohadas que pudieran albergar estos componentes.<\/p>\n

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Jacquard Google<\/span>Dispositivo removible colocado en el pu\u00f1oJacquard Google<\/span><\/p><\/div>\n

En la Universidad Federal de Vale do S\u00e3o Francisco (Univasf), campus de Juazeiro, en Bah\u00eda, el ingeniero electr\u00f3nico Helinando Pequeno de Oliveira est\u00e1 intentando crear telas y pel\u00edculas que puedan generar su propia energ\u00eda, sin necesidad de pilas y bater\u00edas.<\/p>\n

Desde 2019, Pequeno de Oliveira y su equipo desarrollan prototipos de componentes fabricados con telas y pel\u00edculas que captan energ\u00eda mec\u00e1nica, como la generada por el movimiento del cuerpo. Son los llamados nanogeneradores triboel\u00e9ctricos, tambi\u00e9n conocidos por su sigla en ingl\u00e9s Teng (triboelectric nanogenerators<\/em>).<\/p>\n

Estos dispositivos transforman la energ\u00eda electrost\u00e1tica (generada por cargas el\u00e9ctricas est\u00e1ticas y que se almacena en la superficie de los objetos o del cuerpo) en corriente el\u00e9ctrica a trav\u00e9s de la fricci\u00f3n generada por el contacto constante entre dos superficies. Por lo general, una de las superficies es un pol\u00edmero y la otra, un material capaz de intercambiar cargas entre ellas (una se vuelve positiva y la otra negativa). Los primeros prototipos fueron dise\u00f1ados por investigadores chinos en 2012.<\/p>\n

El grupo de la Univasf desarroll\u00f3 una pel\u00edcula triboel\u00e9ctrica flexible hecha de PVA, un pol\u00edmero sint\u00e9tico con fibro\u00edna, una prote\u00edna extra\u00edda de la seda. En un experimento, la pel\u00edcula fue presionada repetidamente contra una pel\u00edcula de silicona transparente para generar energ\u00eda el\u00e9ctrica, algo distintivo en este caso, ya que estos dispositivos suelen tener una segunda capa de metal.<\/p>\n

\u201cObtuvimos un material con casi un 70 % de transparencia, alta conductividad y un voltaje generado de hasta 172 V. Con la electricidad proporcionada, pueden encenderse hasta 56 l\u00e1mparas LED y alimentar peque\u00f1os dispositivos electr\u00f3nicos\u201d, comenta Pequeno de Oliveira, quien describi\u00f3 estos resultados en un art\u00edculo publicado en enero de 2023 en la revista cient\u00edfica Nano Energy<\/em>. En el futuro, seg\u00fan \u00e9l, las principales aplicaciones de los nanogeneradores de este tipo estar\u00edan en el calzado, ya que al caminar se produce el movimiento continuo necesario para generar la energ\u00eda suficiente como para cargar un tel\u00e9fono m\u00f3vil.<\/p>\n

Adem\u00e1s de generar energ\u00eda, es necesario almacenarla. Para ello, Pequeno de Oliveira fabric\u00f3 hilos de algod\u00f3n conductores qu\u00edmicamente modificados para que hicieran las veces de electrodos y funcionaran como supercapacitores, dispositivos capaces de almacenar energ\u00eda. En este caso, generada por el movimiento del cuerpo.<\/p>\n

Los hilos de algod\u00f3n se volvieron capaces de producir y almacenar energ\u00eda tras impregnarlos con una doble capa de nanotubos de carbono y grafeno, recubierta por un pol\u00edmero pl\u00e1stico. Como se describe en un art\u00edculo publicado en abril de 2018 en la revista ACS Applied Materials & Interfaces<\/em>, dos hilos, uno con carga positiva y otro con carga negativa, separados por un hidrogel adhesivo, se cosen a un guante, que tambi\u00e9n se calienta y tiene propiedades antibacterianas.<\/p>\n

\u201cEl pol\u00edmero que recubre los hilos almacena la energ\u00eda para una descarga que dura entre dos y seis minutos\u201d, explica. Su plan consiste en crear dispositivos que sean capaces de mantener la carga almacenada durante m\u00e1s tiempo. A medida que avance, esta t\u00e9cnica podr\u00eda ir m\u00e1s all\u00e1 de la indumentaria textil. \u201cPodr\u00eda incluirse en marcapasos que ser\u00edan alimentados por el movimiento del propio cuerpo, eliminando la necesidad de cambiar la bater\u00eda\u201d, proyecta Pequeno de Oliveira.<\/p>\n

Con el tiempo, la ropa o la propia piel tambi\u00e9n podr\u00edan convertirse en perchas para dispositivos de seguimiento y control de la salud. En el Instituto de F\u00edsica de S\u00e3o Carlos de la Universidad de S\u00e3o Paulo (IFSC-USP), el f\u00edsico Osvaldo Oliveira J\u00fanior cre\u00f3 un biosensor que analiza el nivel de urea corporal a trav\u00e9s del sudor, de importancia para controlar la funci\u00f3n renal, seg\u00fan detalla en un art\u00edculo publicado en marzo en la revista Biosensors and Bioelectronics<\/em>.<\/p>\n

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AG T\u00eaxtil\u2002<\/span>Bolso playero de AG T\u00eaxtil, que incorpora una bater\u00eda y antena Bluetooth y puede conectarse al tel\u00e9fono m\u00f3vil para reproducir m\u00fasicaAG T\u00eaxtil\u2002<\/span><\/p><\/div>\n

Con el formato de un parche adhesivo, el biosensor est\u00e1 compuesto por una capa de PVA con electrodos flexibles de carbono. Combina un sensor de urea y otro de pH (potencial de hidr\u00f3geno, que mide la acidez o basicidad de las sustancias), que permiten analizar la urea a partir de la acidez detectada en el sudor. \u201cComo los niveles de acidez var\u00edan de una persona a otra, el segundo sensor corrige las oscilaciones y proporciona datos m\u00e1s precisos a una computadora, que a\u00fan necesita conectarse al parche mediante cables\u201d, explica Oliveira J\u00fanior. Una pr\u00f3xima etapa apunta a lograr que este biosensor pueda enviar datos sin necesidad de cables.<\/p>\n

Las investigaciones internacionales, seg\u00fan refiere el investigador del IFSC-USP, indican que hay tres grandes \u00e1reas de desarrollo para los dispositivos vestibles. \u201cUna de ellas es la salud, con sensores capaces de monitorear diversas propiedades del cuerpo a trav\u00e9s del sudor y otros fluidos\u201d. Hace 20 a\u00f1os, su grupo estudi\u00f3 formas de a\u00f1adir nuevas funciones a los tejidos desarrollando un prototipo con nanopart\u00edculas de plata con propiedades bactericidas y otro con propiedades antiolor.<\/p>\n

Los otros campos con potencial de aplicaci\u00f3n, descritos en este art\u00edculo, son los dispositivos electr\u00f3nicos adheridos a la ropa, al calzado y a los accesorios que permiten generar y almacenar electricidad a trav\u00e9s de la vestimenta, y otra ropa inteligente capaz de regular la temperatura corporal en ambientes muy fr\u00edos o muy calurosos, preferiblemente sin pilas ni bater\u00edas.<\/p>\n

A finales de junio, Nike present\u00f3 una chaqueta deportiva con un sistema de ventilaci\u00f3n que se adapta autom\u00e1ticamente al cuerpo del usuario. Seg\u00fan el sitio web de la empresa, la prenda tiene peque\u00f1as aberturas sensibles a la humedad que se abren cuando se acumula sudor en la piel para mejorar el flujo de aire. Cuando el cuerpo se enfr\u00eda y el sudor se seca, las aberturas se cierran. Este mecanismo es producto de una pel\u00edcula, cosida a estas aberturas, que reacciona a la humedad, contray\u00e9ndose o expandi\u00e9ndose en forma aut\u00f3noma cuando entra en contacto con el sudor. El objetivo es ayudar a corredores y atletas a hacer frente a un problema recurrente: regular la temperatura corporal mientras practican deporte.<\/p>\n

Proyecto<\/strong>
\nFilamentos conductores el\u00e9ctricos con incorporaci\u00f3n de nanomateriales y aplicaciones en electr\u00f3nica textil (no<\/sup>\u00a019\/10547-3<\/a>);\u00a0Modalidad<\/strong>\u00a0Investigaci\u00f3n Innovadora en Peque\u00f1as Empresas (Pipe);\u00a0Investigadora responsable<\/strong>\u00a0Renata Cristiano Nome (AG T\u00eaxtil);\u00a0Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 519.136,38.<\/p>\n

Art\u00edculos cient\u00edficos<\/strong>
\nNISTA, S. V. G.\u00a0et al.<\/em>\u00a0Flexible highly conductive films based on expanded graphite\/polymer nanocomposites<\/a>.\u00a0Frontiers in Nanotechnology<\/strong>. abr. 2023.
\nCANDIDO, I. C. M.\u00a0et al<\/em>.\u00a0PVA-silk fibroin bio-based triboelectric nanogenerator<\/a>.\u00a0Nano Energy<\/strong>. v. 105, 108035. ene. 2023.
\nLIMA, M. A. P.\u00a0et al.<\/em>\u00a0Multifunctional wearable electronic textiles using cotton fibers with polypyrrole and carbon nanotubes<\/a>.\u00a0ACS Applied Materials & Interfaces<\/strong>. v. 10, n. 16. abr. 2018.
\nIB\u00c1\u00d1EZ-RED\u00cdN, G.\u00a0et al.<\/em>\u00a0Wearable potentiometric biosensor for analysis of urea in sweat<\/a>.\u00a0Biosensors & Bioeletronics<\/strong>. v. 223, p. 114994. mar. 2023.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Cient\u00edficos desarrollan botas, guantes y telas especiales que generan calor, pueden recargar el celular e incluso convertirse en pantallas t\u00e1ctiles","protected":false},"author":684,"featured_media":507689,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[1561,192],"tags":[],"coauthors":[2721],"class_list":["post-507688","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-programa-de-innovacion-tecnologica-en-pequenas-empresas-pipe","category-tecnologia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/507688","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/684"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=507688"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/507688\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":507819,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/507688\/revisions\/507819"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/507689"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=507688"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=507688"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=507688"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=507688"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}