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Textil conductor

Hilo conductor bordado

Un tejido conductor es un tejido que puede conducir electricidad . Los tejidos conductores, conocidos como lamé, están hechos con hilo o estambre de guipé que es conductor porque está compuesto de fibras metálicas envueltas alrededor de un núcleo no metálico o tiene un revestimiento metálico. Otra forma de lograr la conductividad es tejer hebras metálicas en el tejido.

Algunos tejidos históricos utilizan hilos de metales sólidos, más comúnmente oro. Alternativamente, también se pueden utilizar materiales nuevos como nanomateriales (incluidos el grafeno y los nanotubos de carbono ) o polímeros conductores como materiales conductores. [1] También existe un interés en los textiles semiconductores, fabricados mediante la impregnación de textiles normales con polvos a base de carbono o metal. [2]

Las fibras conductoras consisten en un sustrato no conductor o menos conductor, que luego se recubre o se incrusta con elementos conductores de electricidad, a menudo carbono , níquel , cobre , oro , plata , titanio o PEDOT . Los metales se pueden depositar químicamente con química autocatalítica , [3] imprimirse con tintas de nanopartículas conductoras, [4] o aplicarse con métodos de deposición física de vapor . [5] Los sustratos suelen incluir algodón , poliéster , nailon y acero inoxidable hasta fibras de alto rendimiento como aramidas y PBO. A caballo entre los mundos de los textiles y los cables, las fibras conductoras se venden por peso o longitud, y se miden en denier o AWG .

Debido al rápido crecimiento de los tipos de fibras conductoras y los usos de estas fibras, se formó una asociación comercial, el Consejo de Fabricantes de Fibras Conductoras [6] , para aumentar la conciencia, la utilización y posiblemente estandarizar la terminología.

Aplicaciones

Chaleco anti-táser con cinta de carbono en Instructables

Los usos de las fibras y los textiles conductores pueden incluir la disipación estática , el blindaje contra interferencias electromagnéticas, [7] la transferencia de señales y potencia en versiones de baja resistencia y como elemento calefactor en versiones de mayor resistencia. Sus ventajas sobre los cables metálicos sólidos o trenzados provienen de la flexibilidad de las fibras conductoras y de la capacidad de utilizarlas en la maquinaria textil y de alambres existente (tejido, tricotado, trenzado, etc.).

El deporte de la esgrima utiliza lamés , chaquetas hechas de tejidos conductores, para detectar golpes en las competiciones.

Un uso importante es la fibra ARACON de Micro Coax, construida sobre una base de KEVLAR, que se utiliza para proteger el cableado de aeronaves y naves espaciales y otros fines especiales en los que es imprescindible un blindaje ligero, de alta resistencia y de alta frecuencia. Otro uso más reciente es la producción de ropa a prueba de "pistolas paralizantes" o Taser, en la que el tejido conductor forma una jaula de Faraday flexible en una capa de la prenda. El tejido conductor también se puede utilizar para fabricar electrodos para EEG y otras aplicaciones médicas; [8] dichos electrodos se utilizaron en un dispositivo de monitorización del sueño disponible comercialmente fabricado por la antigua empresa Zeo, Inc. Hay disponible fibra de acero inoxidable altamente conductora. [9]

Véase también

Referencias

  1. ^ Lund, A., Wu, Y., Fenech-Salerno, B. et al. Materiales conductores como bloques de construcción para textiles electrónicos. Boletín MRS 46, 491–501 (2021). https://doi.org/10.1557/s43577-021-00117-0
  2. ^ "Tech Exchange". Archivado desde el original el 10 de mayo de 2010. Consultado el 10 de enero de 2010 .
  3. ^ Grell, Max; Dincer, Can; Le, Thao; Lauri, Alberto; Nunez Bajo, Estefania; Kasimatis, Michael; Barandun, Giandrin; Maier, Stefan A.; Cass, Anthony EG (9 de noviembre de 2018). "Metalización autocatalítica de tejidos utilizando tinta de silicio para biosensores, baterías y recolección de energía". Materiales funcionales avanzados . 29 (1): 1804798. doi : 10.1002/adfm.201804798 . ISSN  1616-301X. PMC 7384005 . PMID  32733177. 
  4. ^ Chiolerio, Alessandro; Rajan, Krishna; Roppolo, Ignazio; Chiappone, Annalisa; Bocchini, Sergio; Perrone, Denis (11 de enero de 2016). "Tecnología de tinta de nanopartículas de plata: estado del arte". Nanotecnología, ciencia y aplicaciones . 9 : 1–13. doi : 10.2147/nsa.s68080 . ISSN  1177-8903. PMC 4714735 . PMID  26811673. 
  5. ^ Yang, Yu; Huang, Qiyao; Niu, Liyong; Wang, Dongrui; Yan, Casey; Ella, Yiyi; Zheng, Zijian (24 de febrero de 2017). "Tejidos supercondensadores portátiles, impermeables, de capacitancia superficial ultraalta". Materiales Avanzados . 29 (19): 1606679. Código bibliográfico : 2017AdM....2906679Y. doi :10.1002/adma.201606679. ISSN  0935-9648. PMID  28234421. S2CID  205276875.
  6. ^ "Consejo de fabricantes de fibra conductora" www.cfibermfg.com . Consultado el 18 de abril de 2018 .
  7. ^ Aniołczyk, Halina; Koprowska, Joanna; Mamrot, Paweł; Lichawska, Joanna (2004). "Aplicación de textiles conductores de electricidad como escudos electromagnéticos en fisioterapia" (PDF) . FIBRAS & TEXTILES en Europa del Este . 12 : 47–50.
  8. ^ "Sistema de soporte de presión con dispositivo de estadificación del sueño con electrodos secos". google.com . Consultado el 18 de abril de 2018 .
  9. ^ Skotheim, Terje A. (1997). Manual de polímeros conductores, segunda edición . CRC Press. pág. 993. ISBN 9780824700508.