El auge de las telas inteligentes que imitan el cuerpo humano
Autor: Nicola Davies, https://trustedwriter.com/
Las telas inteligentes tienen como objetivo mejorar la “inteligencia” de la ropa, elevándola de meras cubiertas protectoras a extensiones del cuerpo humano. Habiéndose originado por primera vez en la investigación militar y aeroespacial, los tejidos inteligentes han uso constante en diversos sectores, incluyendo salud, deportes y moda. Con gigantes de la moda como Nike, Ralph Lauren, Under Armour y Levi Strauss que se interesan por los textiles inteligentes, el sector está para alcanzar un valor de US $ 9 mil millones para 2025.
Aunque los términos tejidos “inteligentes” y “electrónicos” a menudo se utilizan indistintamente, se nombran distintos tipos de material. Tejidos electrónicos están equipados con circuitos o sensores que les permitirán detectar o transmitir datos. Por el contrario, los tejidos inteligentes son materiales capaces de detectar y responder a estímulos externos con o sin electrónica. Las telas inteligentes se pueden construir con sensores electrónicos y fibras conductoras o no conductoras, lo que les permite reaccionar a los cambios ambientales o fisiológicos. De hecho, los tejidos inteligentes no electrónicos son más populares ya que ofrecen la ventaja adicional de una mayor capacidad de lavado, uso y mayor vida útil.
¿Por qué se están fabricando telas inteligentes para imitar la vida?
Las formas de vida increíblemente complejas de la Tierra han evolucionado durante millones de años para realizar funciones específicas. Biomimetización. Los textiles tienen como objetivo reproducir la funcionalidad y la elegancia de estos tejidos biológicos utilizando fibras sintéticas o biomateriales. El concepto no es nuevo para la industria textil. En 1955, el Ingeniero suizo Georges de Mestral se inspiró para inventar el velcro cuando se fue de caza y funcionan que las fresas se le pegaban a la ropa.
Con la ayuda de los avances en la ingeniería de tejidos, se han sintetizado una multitud de tejidos inteligentes biomiméticos. A continuación, destacamos cuatro de los materiales más prometedores dentro de este campo.
Los investigadores están creando tejidos inteligentes imitando el hueso humano.
Telas que imitan los huesos humanos
Los huesos humanos son mucho más fuertes que los materiales notoriamente fuertes como el hormigón y el acero. Este es el resultado del periostio, una red de tejidos que abarcan el esqueleto humano y dan fuerza a los huesos.
Los científicos de la Universidad de Nueva Gales del Sur han logrado diseñar una telaque imita la resistencia y durabilidad de este tejido blando. La investigadora principal, Melissa Knothe Tate, explica por qué el período es un candidato ideal para imitar: “El tejido contiene un patrón de proteínas estructurales (colágeno y elastina) que son mecanoactivas, tienen la capacidad de responder a estímulos mecánicos. Por lo tanto, exhiben naturalmente propiedades inteligentes, se vuelven rígidas y confieren fuerza turbo bajo cargas de impacto “.
El desarrollo de este ingenioso tejido requirió un proceso de ingeniería complejo e interdisciplinario. “Se utilizó microscopía de alta resolución para descifrar los patrones textiles naturales, que luego se replicaron mediante algoritmos informáticos”, explica Tate.
Sin embargo, dado que el colágeno y la elastina son demasiado pequeños para tejerlos en un telar, el equipo de investigación tuvo que desarrollar fibras elásticas y de seda que imitaran las propiedades de estas proteínas naturales. Luego de una prueba de concepto exitoso, el equipo de investigación ahora está trabajando para incorporar estos tejidos en prendas, dispositivos médicos y productos de seguridad como cinturones de seguridad.
Tejidos que promueven la cicatrización de heridas
Si bien los apósitos básicos para heridas protegen la superficie lesionada de la contaminación, no son muy propicios para el proceso de curación. En algunos casos, los materiales utilizados en la tela del apósito pueden causar un trauma adicional en el sitio. En consecuencia, la investigación de tejidos que imitan las capacidades de cicatrización de la herida de la piel está ganando popularidad de manera constante.
Samantha Burke, gerente de relaciones con los pacientes y participación en MedRite Urgent Care, recuerda su trabajo en el centro de quemados de Arizona, utilizando textiles con capacidades biomiméticas. “Los textiles médicos utilizados en los apósitos siempre han utilizado fibras estructurales flexibles, lo que les permite imitar el comportamiento mecánico del tejido humano”, dice. “Sin embargo, estos tejidos han mejorado significativamente a lo largo de los años”.
Apósitos para heridas inteligentes tienen como objetivo imitar los procesos naturales de curación de la herida del cuerpo, incluida la mejora de la circulación sanguínea local, el aumento de la perfusión de oxígeno y las condiciones de temperatura cálida que promueven la actividad de las células inmunitarias. “El electrohilado, una técnica de hilado que utiliza fuerza electrostática para tejer polímeros biocompatibles, nos ha permitido diseñar tejido humano, un avance significativo en la investigación de textiles inteligentes”, afirma Burke.
También se ha explorado un enfoque de abajo hacia arriba que hace uso de la biología del desarrollo para sintetizar apósitos inteligentes para herida. Por ejemplo, los investigadores del Instituto Nacional Francés de Investigación Médica y Sanitaria utilizaron células cultivadas en laboratorio para sintetizar hilo compuesto dematrices proteicas celulares.
Telas con un ‘cerebro’
En la última década, los rápidos avances en la tecnología de detección han revolucionado el sector de la salud, dando lugar a una gran cantidad de dispositivos portátiles con sensores integrados. Estos sensores se han introducido en la ropa inteligente, lo que permite que las telas imiten el cuerpo humano y respondan a los estímulos externos. “El objetivo es utilizar sistemas informáticos para aumentar el cuerpo humano”, explica Anouk Wipprecht, un diseñador de moda y tecnólogo holandés. “Los sensores, que están cosidos con cables conductores o impresos en 3D sobre el tejido, actúan como el ‘cerebro’ de la prenda. Por ejemplo, creé un ‘vestido de sinapsis ‘con sensores que imitan el sistema nervioso humano. Pueden rastrear los niveles de estrés del usuario midiendo el EEG, la frecuencia respiratoria y los componentes cardiovasculares “.
Tejidos sensibles al tacto
Los investigadores del Instituto de Nanotecnologías de Soldados han desarrollado tejidos que imitan la sensibilidad al tacto de la piel humana. Diseñados con fibras sensibles a la vibración y sensores táctiles de piel artificial, estos tejidos piezoeléctricos pueden convertir la energía mecánica en energía eléctrica. Cuando un objeto externo encuentra la prenda, las fibras vibran, permitiendo que los sensores detecten las características del objeto.
Para explorar si estos tejidos inteligentes pueden proporcionar a los astronautas un sentido del tacto en el espacio, se han enviado muestras a la Estación Espacial Internacional. “También hay muchos rumores con respecto a las telas que crean sensaciones en la moda”, agrega Wipprecht. “En el futuro, podría usarse para ayudar a una persona ciega a navegar, o incluso para crear nuevas sensaciones físicas”.
Superar la barrera de la comodidad
Aunque las telas inteligentes ofrecen varios beneficios, convertirlas en textiles o prendas utilizables sigue siendo un desafío. “El desafío clave es hacer que la electrónica sea cómoda”, dice Wipprecht. “Al menos por ahora, la electrónica sigue siendo voluminosa y no lavable. Los metales y cables afilados también pueden causar lesiones al usuario durante el movimiento o el ajuste “.
Si bien las telas inteligentes no electrónicas superan estos desafíos, su fabricación sigue siendo costosa, salvo la producción comercial a gran escala. Para realmente darse cuenta de las ventajas que ofrecen las telas inteligentes, la industria textil debe trabajar con tecnólogos e investigadores para sortear estas barreras.
