Un nuevo material podría convertir la ropa en un monitor de salud

Los investigadores han descubierto un nuevo material, lo suficientemente flexible como para tejerlo, pero dotado de capacidades sensoriales que pueden servir como un sistema de alerta temprana de lesiones o enfermedades. El material, descrito en un artículo publicado por ACS Applied Nano Materials, implica el uso de nanotubos de carbono y es capaz de detectar ligeros cambios en la temperatura corporal mientras mantiene una estructura flexible y desordenada, a diferencia de una estructura cristalina rígida, lo que lo convierte en un Buen candidato para sensores de temperatura del cuerpo humano portátiles, reutilizables o desechables. Los cambios en el calor corporal cambian la resistencia eléctrica, alertando a alguien que monitorea ese cambio sobre la posible necesidad de intervención. 'Tu cuerpo puede decirte que algo anda mal antes de que se vuelva obvio', dijo Seamus Curran, profesor de física de la Universidad de Houston y coautor del artículo. Las posibles aplicaciones van desde la detección de deshidratación en un ultramaratonista hasta el inicio de una úlcera por presión en un paciente de una residencia de ancianos. Los investigadores afirman que también es rentable porque las materias primas necesarias se utilizan en concentraciones relativamente bajas. El descubrimiento se basa en el trabajo que Curran y sus colegas investigadores Kang-Shyang Liao y Alexander J. Wang comenzaron hace casi una década, cuando desarrollaron un nanorecubrimiento hidrofóbico para telas, que imaginaron como un recubrimiento protector para ropa, alfombras y otros materiales a base de fibra. . Wang ahora tiene un doctorado. Estudiante de la Universidad Tecnológica de Dublín, que actualmente trabaja con Curran en la UH y es el autor correspondiente del artículo. Además de Curran y Liao, otros investigadores involucrados incluyen a Surendra Maharjan, Brian P. McElhenny, Ram Neupane, Zhuan Zhu, Shuo Chen, Oomman K. Varghese y Jiming Bao, todos de UH; Kourtney D. Wright y Andrew R. Barron de la Universidad Rice, y Eoghan P. Dillon de Analysis Instruments en Santa Bárbara. El material, creado utilizando nanotubos de carbono de paredes múltiples injertados con poli(acrilato de octadecilo), se conoce técnicamente como nanocompuesto polimérico conductor desordenado a base de nanocarbono, o DCPN, una clase de materiales cada vez más utilizados en la ciencia de materiales. Pero la mayoría de los materiales DCPN son malos electroconductores, lo que los hace inadecuados para su uso en tecnologías portátiles que requieren que el material detecte ligeros cambios de temperatura. El nuevo material se produjo utilizando una técnica llamada polimerización RAFT, dijo Wang, un paso crítico que permite que el polímero adherido se acople electrónica y fonónicamente con el nanotubo de carbono de paredes múltiples a través de un enlace covalente. Como tal, los arreglos estructurales sutiles asociados con la temperatura de transición vítrea del sistema se amplifican electrónicamente para producir las respuestas electrónicas excepcionalmente grandes reportadas en el artículo, sin los aspectos negativos asociados con las transiciones de fase sólido-líquido. Los sutiles cambios estructurales asociados con los procesos de transición vítrea suelen ser demasiado pequeños para producir respuestas electrónicas suficientemente grandes.