De la jaula de Faraday a la ropa de Faraday

Unos investigadores de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Drexel han informado de que un tejido recubierto con un material conductivo bidimensional llamado MXene, es muy eficaz para bloquear ondas electromagnéticas y radiación potencialmente dañina.

Los materiales que bloquean las ondas electromagnéticas tuvieron su momento comercial hace un montón de años, cuando los temores de que los ladrones de alta tecnología pudieran escanear o copiar tarjetas de crédito, pasaportes o hackear ordenadores portátiles y llaves de coche sin contacto hicieron que la gente los metiera en carteras, bolsas y bolsillos protegidos especiales. Aunque los informes sugieren que estos temores eran exagerados, es probable que la demanda de este tipo de tejidos crezca a medida que más fabricantes incorporen tecnologías de detección y comunicación en ellos.

También se podrían desplegar en organizaciones de defensa nacional para proteger los dispositivos contra el rastreo y el pirateo y para proteger a las personas de radiación de microondas fuerte, el tipo que podría haber sido utilizado contra diplomáticos estadounidenses y canadienses según informes recientes.

"Los dispositivos que se pueden llevar puestos necesitarán un blindaje contra las interferencias electromagnéticas (IEM) que producen regularmente los dispositivos móviles, y ese blindaje debería integrarse como parte de la prenda", dijo el Dr. Yury Gogotsi, profesor de la Universidad de Drexel, quien dirigió la investigación que se publicó recientemente en la revista CARBON. "Sabemos desde hace tiempo que MXene tiene la capacidad de bloquear la interferencia electromagnética mejor que otros materiales, pero este descubrimiento demuestra que puede adherirse eficazmente a los tejidos y mantener sus capacidades de blindaje únicas".

Recubrir el tejido estándar de algodón o lino con una solución de material de MXene puede imbuirlo de importantes capacidades de blindaje electromagnético, según una nueva investigación de la Universidad de Drexel. (Foto: Drexel University)

La interferencia proviene de los campos electromagnéticos residuales producidos por los dispositivos electrónicos. Los usuarios lo notan como un zumbido, una ralentización o un estancamiento temporal en la función de un dispositivo. Es un inconveniente momentáneo, pero estos momentos se están volviendo más frecuentes con el uso extendido de dispositivos móviles y tecnología conectada.

Mejorar el diseño de estos dispositivos, según Gogotsi, implica utilizar un material de blindaje para contener el campo electromagnético generado por el dispositivo, así como protegerlo de las interferencias producidas por otros dispositivos. El equipo de Gogotsi, que produjo y estudió por primera vez los materiales conductores bidimensionales de MXene hace casi una década, ha estado probando los revestimientos de MXene para esta función, con resultados prometedores.

"Los MXenes son muy adecuados para su uso como blindaje porque pueden ser producidos de forma estable como un recubrimiento en spray, una tinta o una pintura, por lo que pueden ser aplicados a los tejidos sin añadir mucho peso ni ocupar más espacio", dijo Gogotsi. "También hemos descubierto que el blindaje MXene puede absorber y reflejar las ondas electromagnéticas, por lo que no solo protege los dispositivos y aparatos electrónicos que se pueden llevar puestos, sino que también protege a las personas de un fuerte campo electromagnético".

El resultado más reciente de los investigadores muestra que el recubrimiento por inmersión de un tejido de algodón o lino normal en una solución de MXene lo convertirá en un material de blindaje igualmente formidable, bloqueando las IEM con una efectividad superior al 99,9%.

Las escamas de MXene suspendidas en la solución se adhieren de forma natural a las fibras de las telas convencionales de algodón y lino debido a su carga eléctrica. Esto produce un revestimiento completo y duradero, sin necesidad de procesos de

pre o post tratamiento para producir la mayoría de los hilos y tejidos conductores comerciales.

Como parte del estudio, las telas recubiertas con MXene fueron probadas después de haber sido almacenadas en condiciones normales durante dos años y mostraron solo una ligera caída en la eficiencia de blindaje, aproximadamente un 10%. (Fuente: NCYT Amazings)