¿Qué pasaría si pudiera controlar
los latidos de su corazón o detectar la intensidad del ejercicio físico
midiendo su sudor usando nada más que su camiseta?
Si bien esto puede parecer sueños de
ciencia ficción para el futuro, este tipo de tecnologías ya se están
convirtiendo en parte de nuestra vida cotidiana. La electrónica
portátil y la ropa inteligente son muy prometedoras, y los científicos de
todo el mundo ya están probando nuevos materiales para tintas conductoras y
materiales flexibles para diseñar nuevos tipos de textiles electrónicos.
Al explotar el efecto
termoeléctrico, que implica la conversión de las diferencias de temperatura en
voltaje eléctrico, los investigadores pueden explorar nuevos materiales para
nanogeneradores termoeléctricos flexibles adecuados para aplicaciones
electrónicas portátiles. Sin embargo, los dispositivos termoeléctricos
actuales disponibles comercialmente suelen ser rígidos y se basan en
componentes inorgánicos no respetuosos con el medio ambiente y / o caros.
Creación de electrónica flexible y respetuosa con
el medio ambiente.
"En consecuencia, existe un gran interés en la fabricación de
materiales termoeléctricos flexibles y portátiles basados en semiconductores orgánicos dopados", declararon
los autores en el estudio.
Este fue el desafío al que se enfrentó el Dr. Pietro Cataldi de Smart Materials en Istituto
Italiano di Tecnologia que trabajó en colaboración con
investigadores del Departamento de Biología
Molecular y Bioquímica - Universidad de Málaga.
En su estudio publicado en Advanced Functional Materials, el equipo describe una nueva estrategia para
fabricar un tejido ecológico que genere electricidad a partir de la diferencia
de temperatura entre el cuerpo humano y su entorno. En particular,
informan un método de fabricación fácil, rentable y escalable para materiales
textiles orgánicos que emplea polímeros termoeléctricos totalmente biodegradables. El
diseño contiene dos tipos de materiales semiconductores, clasificados como
semiconductores de tipo n y p, cuya combinación no se había logrado
previamente.
Se eligió el algodón como tejido base debido a su origen natural, peso
ligero, biodegradación y disponibilidad a gran escala. El algodón se roció
con tintas termoeléctricas preparadas mezclando nanomateriales de carbono, como
nanoplaquetas de grafeno, nanotubos de carbono y nanofibras de carbono, con
ácido aleurítico en agua-etanol (ver figura).
El biocompuesto resultante mostró una notable conductividad
eléctrica.
La biodegradabilidad de estos nuevos materiales termoeléctricos se
demostró mediante pruebas de demanda de oxígeno, y se descubrió que la
estabilidad de las propiedades eléctricas a la flexión y al lavado depende del
tipo de nanofiller utilizado.
Debido a la facilidad de fabricación, la fabricación ecológica, la
flexibilidad y la sostenibilidad de los biocompuestos, los materiales
termoeléctricos presentados sientan las bases para una futura generación de
dispositivos portátiles, más seguros para el medio ambiente y más fácilmente
desechables.
29 de noviembre de 2019
