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viernes, 1 de agosto de 2008 [ english version ]
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Una fibra de polímero con nanopartícula (Foto suministrada). |
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Son fibras tan pequeñas, prácticamente invisibles. Esa característica motivó a un grupo de científicos del Recinto Universitario de Mayagüez (RUM) y de Cornell University a investigar una aplicación innovadora que permitiría disminuir el contrabando en la industria de textiles.
El objetivo es introducir dentro de esa diminuta fibra, denominada nanofibra, una señal magnética única que podría utilizarse como herramienta para controlar el inventario textil, entre otros usos, comentó el doctor Carlos Rinaldi, principal investigador de la iniciativa y profesor de Ingeniería Química.
En términos técnicos una nanofibra tiene un diámetro menor de un micrón lo que es equivalente a la millonésima parte del metro. “La ventaja de la nanofibra es que al ser tan pequeña el área de superficie es mayor… Hay más área para contacto con la fibra y como es polimérica lo puedes modificar”, señaló el científico.
Para generar la nanofibra polimérica los investigadores utilizan el electrohilamiento (electrospinning). Este proceso usa un campo eléctrico que se forma dentro de dos placas paralelas. En la placa superior hay una bomba por donde se deposita el polímero que es un compuesto químico cuyas moléculas están formadas por la unión de moléculas más pequeñas.
“Al aplicarle el campo eléctrico, se acumulan cargas en la superficie y esas cargas alargan la burbuja del polímero, se produce un goteo y se luego se forma la fibra. Cuando la fibra comienza a hacer como un látigo, - se llama inestabilidad de látigo- entonces el polímero se estira y en la medida en que se estira se pone solvente. Lo que se deposita en la superficie es una fibra seca con un diámetro de entre 50 a 500 nanómetros”, explicó.
Beneficio comercial para la industria textil
Durante un reciente congreso de ingeniería los investigadores de este proyecto, entre ellos Rinaldi, la estudiante doctoral del RUM Carola Barrera y el doctor Juan Hinostroza de Cornell University, presentaron los hallazgos preliminares del estudio.
Uno de los aspectos que destacaron es que debido a las tendencias de globalización el problema de contrabando de textiles representa una pérdida económica significativa para esa industria en los Estados Unidos.
Los científicos indicaron que de acuerdo con datos provistos por la Organización de Cooperación y Desarrollo Económico de las Naciones Unidas en el 2002 el contrabando le costó a Estados Unidos aproximadamente $450 billones. Esto según confirman las estadísticas, provocó la pérdida de 17 mil empleos en ese país. Además, se estimó que para ese año el valor de los textiles ilegales que entraban a Estados Unidos ascendía a $2 billones.
Ante esta realidad, los investigadores consideran que la nanofibra polimérica podría ser una herramienta para identificar el textil desde antes de la manufactura del producto final. “Las fibras serían parte de la ropa. Estarían entremezcladas con las fibras de algodón u otros materiales utilizados en la manufactura de la ropa. El polímero a usarse tendría que ser resistente al lavado y manejo usual de la ropa”, afirmó el científico.
Se utilizaría un equipo especializado para escanear o leer la huella única que emitiría la ínfima fibra. “Es una señal que se puede medir magnéticamente sin destruir o modificar el material lo que facilita la implementación en el anticontrabando”, aseguró.
Agregó que además de las posibles aplicaciones de la nanofibra en la industria textil como parte de un esfuerzo a favor de la disminución del contrabando, esta fibra puede tener otras utilidades como la de marcar el dinero o pasaportes. Esto minimizaría el efecto de la falsificación de dinero y documentos de identificación.
Asimismo, tiene el potencial de ser el primer paso hacia la creación de la “ropa inteligente” que se adapta a diferentes condiciones ambientales y personales. “La ropa respondería a un estimulo o podría interactuar con un sistema externo para lograr un resultado. Por ejemplo, ropa que monitorea las signos vitales y administra una droga en respuesta de una situación adversa. En el caso de las fibras con huella magnética sería ropa que interactúa con un sistema de verificación para autenticar al usuario”, señaló.
Esta investigación es subvencionada por la Fundación Nacional de la Ciencia (NSF, por sus siglas en inglés). Rinaldi espera que para este año ya tengan una fibra con una huella magnética reproducible.
“En todas las aplicaciones que tenemos en mente la idea es que las nanofibras se incorporarían en la formación de las fibras que componen el textil. De esta manera la capacidad anti-contrabando entra desde la materia prima que son las fibras. Así sería el caso de los pasaportes que tienen una cubierta cuya materia prima es algodón. En el caso del dinero sería algo similar, ya que el dólar norteamericano está hecho usando una mezcla de algodón y lino”, reiteró.
El doctor Carlos Rinaldi y la estudiante doctoral Carola Barrera durante el proceso de electrohilamiento.
Suspensión de una nanopartícula magnética.
Carlos Díaz / Prensa RUM
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