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Nueva técnica de fibra nanotecnológica para iluminar la industria europea

Un nuevo método rentable de fabricación de fibras emisoras de luz podría ofrecer beneficios a distintos sectores, como los dedicados a fabricar sensores o dispositivos inteligentes ponibles.

Investigadores financiados con fondos de la Unión Europea han creado un método con el que fabricar fibras a partir de materiales orgánicos nanoestructurados. Este logro podría dar lugar a la fabricación, a un coste rentable, de fibras emisoras de luz a nanoescala con aplicación en sensores y biosensores, recolección de energía (por ejemplo, paneles solares) e incluso ropa inteligente que reaccione ante su entorno. Esta nueva técnica también podría emplearse en dispositivos inteligentes ponibles, métodos diagnósticos para profesionales de la atención médica primaria y aplicaciones domóticas de luz y sonido. Las nanoestructuras suelen medir entre uno y cien nanómetros (un nanómetro es la milmillonésima parte de un metro) y presentan fuerza, flexibilidad y/o conductividad eléctrica extraordinarias. No obstante, la fabricación de fibras emisoras de luz a nanoescala se ha resistido a la optimización, pese los progresos logrados en los últimos años en el campo nanotecnológico. Esto se debe, entre otros factores, a la multitud de variables a controlar en el proceso de fabricación, las cuales aumentan los costes y reducen la eficacia de la producción. Por ejemplo, la presencia de oxígeno y humedad en el entorno de procesamiento influye de forma determinante en las propiedades ópticas de ciertos compuestos y, por tanto, en las nanoestructuras derivadas. Una técnica de fabricación nueva El proyecto de cinco años de duración NANO-JETS, iniciado en 2013, ha ideado una técnica de fabricación nueva denominada hilado electrostático o electrohilado para resolver dichos escollos. Consiste en aplicar campos eléctricos para producir filamentos de polímeros que a continuación se insertan en las distintas plataformas. El primer paso del proceso es la colocación de la solución polimérica en una jeringa para su posterior eyección a través de la punta de una aguja metálica por bombeo. Esta fuerza de bombeo se suele aplicar mediante pistones mecánicos y hace fluir la solución que hay en la jeringa. Para lograr una proporción suficiente de entrelazamientos entre las macromoléculas de la solución es preciso que la concentración de polímero sea elevada. A continuación se aplica una carga eléctrica entre la punta y el colector situado frente a ella. El voltaje aplicado aumenta gradualmente y alarga la gotícula hasta formar un ápice y por último un chorro que puede alcanzar una velocidad de eyección de unos pocos metros por segundo. El disolvente se evapora del chorro con rapidez y las nanofibras sólidas se depositan en el colector. Una ventaja principal reside en que las fibras generadas suelen ser flexibles y amoldarse a superficies de todo tipo de formas. En sus ensayos iniciales, el equipo del proyecto empleó una atmósfera de nitrógeno controlada en la que la concentración de oxígeno no superaba las dos partes por millón, condiciones que potenciaron las propiedades ópticas de las fibras. También se descubrió que una humedad reducida en el ambiente genera superficies más lisas en cada fibra emisora de luz. Los resultados del proyecto contribuirán a que se generen métodos de fabricación más eficaces. Los próximos pasos El proyecto NANO-JETS finalizará en febrero de 2018. El equipo investigará ahora formas de ampliar la gama de materiales a procesar para así lograr nuevas clases de fibras emisoras de luz y estudiará las propiedades conductoras de luz de muestras compuestas por varios filamentos. Para más información, consulte: Sitio web del proyecto NANO-JETS

Países

Italia

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