Tejido inteligente
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Tejido inteligente o “smart textiles son aquellos textiles capaces de alterar su naturaleza en respuesta a la acción de diferentes estímulos externos, físicos o químicos, modificando alguna de sus propiedades, principalmente con el objetivo de conferir beneficios adicionales a sus usuarios.
Sumario
Introducción
Los expertos económicos del mundo[textil presentan los textiles inteligentes como la próxima generación de fibras, tejidos y artículos que se producirán gracias a sus enormes posibilidades y funcionalidades. Pueden ser descritos como materiales textiles que piensan por sí mismos, por ejemplo, a través de la incorporación de dispositivos electrónicos o de materiales inteligentes. Muchos tejidos inteligentes ya se utilizan en tipos de ropa avanzados, principalmente para prendas de protección y seguridad, aunque se están abarcando con éxito conceptos de moda, comodidad e innovación. Una de las principales razones del rápido desarrollo de los textiles inteligentes es la importante inversión hecha por la industria militar. Esto es debido a que los utilizan en diversos proyectos tales como chaquetas de invierno para condiciones de temperatura extremas o uniformes que cambien el color para mejorar los efectos de camuflaje.
Los textiles inteligentes proporcionan una evidencia del potencial y de las enormes oportunidades que todavía pueden realizarse en la industria del textil, en la moda o en el diseño, así como en el sector de textiles técnicos. Por otro lado, estos progresos son el resultado de la colaboración activa entre personas de diferentes disciplinas: ingeniería, ciencia, diseño, desarrollo de procesos, business y marketing. Nuestra vida cotidiana, en los próximos años, se regulará significativamente por dispositivos inteligentes y muchos de estos dispositivos estarán integrados en prendas o distintos sustratos textiles.
Historia
Existen algunos desarrollos tecnológicos textiles que pueden considerarse precursores de los textiles inteligentes y que tienen absoluta vigencia en la actualidad. Entre los más significativos están las microfibras, que permiten fabricar tejidos de excepcional suavidad, transpirabilidad y ligereza, los elastanos (hilos elásticos) que han permitido fabricar prendas que moldean el cuerpo sin incomodar y hacen que especialmente las prendas ajustadas sean más fáciles de poner. Están además las prendas sin costuras, que mejoran significativamente el confort en[ropa interior, prendas deportivas, ropa de baño, etc, y las membranas impermeables-transpirables, es decir que expulsan la humedad (sudor) hacia fuera, manteniéndose a su vez impermeable al agua (lluvia, nieve, etc.).
Definición
Son los productos, tejidos o materiales textiles que reaccionan de forma activa ante un agente o estímulo externo. Tienen incorporados determinados elementos o sistemas que les permiten responder de forma automática a las necesidades del cuerpo humano en función de las características del entorno. Esta denominación se aplica a los productos textiles que dan respuesta a determinadas solicitaciones elevadas, requeridas por un problema industrial para una aplicación concreta. Proporciona al usuario determinados beneficios funcionales. Algunos de estos materiales son conocidos desde hace años, pero la mayoría son de reciente aparición y aunque fuera más apropiado denominarlos tejidos funcionales, tejidos activos o incluso, en algunos casos, tejidos interactivos, tanto en la comunidad científica como en los sectores de la empresa y del comercio se conocen ya popularmente como textiles inteligentes (en inglés: smart textiles, intelligent textiles).
Clasificación
Según su actividad funcional los textiles inteligentes pueden ser clasificados en tres categorías:
a) Pasivos: La primera generación de textiles inteligentes, solamente pueden detectar las condiciones medioambientales o estímulos. Mantienen sus características independientemente del entorno exterior (sólo “sienten” los estímulos exteriores).
b) Activos: La segunda generación, son textiles que tienen la capacidad de detectar y de actuar frente a una determinada situación. Los detectores actúan sobre la señal detectada, tanto directamente como de una unidad central de control. Los textiles inteligentes activos tienen una memoria de la forma, son camaleónicos, hidrófugos y permeables al vapor (hidrofílico / no poroso), pueden almacenar calor, son termorreguladores, absorben el vapor, etc. Actúan específicamente sobre un agente exterior (no sólo “sienten” el estímulo exterior sino que reaccionan ante él).
c) Muy activos o Ultra inteligentes: Los textiles Ultra inteligentes son la tercera generación de estos textiles. Ellos pueden detectar, reaccionar y adaptarse a las condiciones y estímulos del medio. Un textil Ultra inteligente esencialmente consiste en una unidad, la cual trabaja como cerebro, con capacidad cognitiva, que razona y reacciona. En la actualidad la producción de textiles Ultra inteligentes es una realidad debido a una unión acertada de textiles tradicionales y nuevos tejidos con otras ramas de la ciencia como: Ciencia de los Materiales, Mecánica Estructural, Tecnología de sensores y de detectores, avanzada tecnología de procesos, Electrónica, Comunicación, Inteligencia artificial, Biología etc. Este tipo de tejidos adaptan automáticamente sus propiedades al percibir cambios o estímulos externos.
Obtención
• Los textiles inteligentes pueden obtenerse empleando directamente en la fabricación del tejido las llamadas fibras inteligentes, que son aquellas que pueden reaccionar ante la variación de estímulos tales como la luz, el calor, el sudor, etc., en el lugar donde se produce dicha variación, pero que se comportan como fibras normales allí donde el estímulo no actúa. Por ejemplo, una fibra inteligente sería aquella que, al percibir una variación de temperatura cambiará de color.
• También pueden obtenerse mediante la aplicación posterior de determinados acabados a un tejido, que produzcan los mismos o diferentes efectos que los logrados con las fibras citadas.
La tecnología de estos textiles puede solaparse con otras importantes tecnologías, como la Microelectrónica, la Informática, las Nanotecnologías y los Biomateriales.
Clases de textiles inteligentes
Textiles que incorporan microcápsulas
El microencapsulado es una técnica mediante la cual mínimas porciones de un principio activo (gas, líquido o sólido) son recubiertas por un envolvente de un segundo material (membrana), para proteger dicho principio activo del entorno que lo rodea. En función de las condiciones ambientales, las microcápsulas incorporadas al textil son capaces de absorber, almacenar y liberar el calor corporal en función de las condiciones ambientales.
Cosmetotextiles
Pueden ayudar a la piel humana a prevenir infecciones de agentes externos, aunque también pueden desprender aromas frescos; se trata de aumentar la sensación de bienestar de la persona que los usa. Son productos microencapsulados que se aplican por acabado y en los que las materias activas utilizadas son de naturaleza muy diversa: aromas, reactivos químicos o bioquímicos, vitaminas, cristales. Entre las aplicaciones más conocidas de los cosmetotextiles están las medias hidratantes, refrescantes, las prendas de vestir interiores o exteriores perfumadas, etc..
Textiles crómicos o camaleónicos
Se les denomina también textiles camaleónicos, porque pueden cambiar su color en consonancia con las condiciones externas. En función del estímulo al que responden pueden ser:
• Textiles fotocrómicos : cambian de color al actuar determinadas radiaciones sobre ellos. Los más utilizados son los sensibles a las radiaciones ultavioletas. Por ejemplo, prendas de vestir que cambian de color cuando se pasa del interior al exterior de un edificio, debido al componente ultravioleta que tiene de la radiación solar.
• Textiles termocrómicos: cambia su coloración al modificarse la temperatura exterior. Se obtienen mediante determinados pigmentos que son indicadores reversibles de temperatura.
• Textiles solvatocrómicos: Son los que cambian de color por efecto de la humedad, y que se pueden utilizar por ejemplo en bañadores. A veces se añade un reactivo químico que permite su aplicación a pañales, etc
Textiles que conducen la electricidad
Se utilizan en salas limpias, para bomberos, etc, pero en el futuro puede generalizarse su uso incluso a la vestimenta normal, debido a la incidencia que tiene sobre el confort la disipación de cargas eléctricas generadas, por ejemplo, por el roce entre fibras sintéticas. Algunos hablan incluso de que los hilos conductores hacen que las prendas fabricadas con ellos tengan propiedades antiestrés.
Materiales con memoria de forma
Estos materiales son capaces de deformarse desde su forma actual hasta otra previamente fijada, generalmente por acción del calor, aunque también puede ser por cambios magnéticos y de otros tipos. Esto ha permitido diversas aplicaciones prácticas pues, además, es un proceso que puede ser repetido varias veces. Existen también materiales textiles de permeabilidad variable que, al aumentar el calor desprendido por el cuerpo, incrementan el tamaño de los intersticios y, por tanto, la capacidad de evaporación del sudor a su través. Por el contrario, cuando el cuerpo se enfría, el material textil recupera su forma inicial aumentando su capacidad de abrigo. En la vestimenta, las temperaturas necesarias para activar la memoria de forma deben ser próximas a la temperatura del cuerpo.
Desarrollos que incorporan la electrónica y la informática a los textiles
Los tejidos electrónicos hacen referencia a la unión de la Microelectrónica y el textil a partir de la incorporación de una nueva propiedad a los polímeros textiles, la conductividad. En la incorporación de elementos electrónicos a la vestimenta humana han sido claves la sustitución de estructuras rígidas por otras flexibles y la miniaturización. Así, las prendas de vestir pueden incorporar, por ejemplo, pequeños sensores, o diminutas fibras conductoras. El problema es que estos elementos no deben afectar al estilo de la prenda ni a su tacto, y ser suficientemente robustos para, en determinados casos, resistir el lavado, la limpieza en seco o incluso los desgarros. La energía necesaria para que el dispositivo electrónico funcione puede proceder de pequeñas baterías cosidas al tejido, lo cual puede ocasionar algún problema de salud. Pero en el futuro se prevé que la energía proceda del movimiento del portador de la prenda o incluso de la energía solar.
Nanotecnologías
Estas tecnologías pueden emplearse para la fabricación de nanofibras de polímeros (entre 50 y 500 nm), para aplicar nanoacabados a materiales textiles, para obtener capas de tejidos con nanopartículas, etc. Las nanotecnologías están siendo orientadas en la industria textil a la fabricación de tejidos con propiedades antimanchas, antibacterias, antivirus, antiolor, retardantes de llama, absorbentes de rayos ultavioletas, con propiedades antiestáticas.
Otros desarrollos
Se han comentado algunos de los desarrollos más significativos en el campo de los llamados textiles inteligentes. Sin embargo, hay otros muchos que van cobrando importancia, entre los que se pueden citar:
• Los textiles antimicrobianos, para evitar la aparición de las bacterias que causan olor a transpiración o evitar que se desarrollen. divididas que protegen contra la radiación ultavioleta.
• También podrían citarse determinados textiles con aplicaciones en medicina, como los que incorporan microcápsulas que dosifican medicamentos, o las ropas que pueden incluso regular la medicación de un usuario diabético, a partir del análisis del sudor, etc.
Pespectivas
Los textiles inteligentes están aún en el comienzo de su desarrollo, aunque están evolucionando rápidamente y es más que posible que en un plazo no muy dilatado puedan jugar un papel relevante incluso en la vida diaria. En opinión de los expertos, en el futuro puede alcanzar a casi todos los sectores de la población, dado que tendrán incidencia en el terreno laboral, de seguridad, salud, ocio, decoración, etc.
