• Dr. Ludger Weß

Transferencia de tecnología.

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Innovación Cuando se trata de textiles de alta tecnología, la mayoría de la gente piensa en ropa inteligente con sensores tejidos o baterías. Los textiles técnicos están revolucionando una gran variedad de industrias. Abren oportunidades de mercado completamente nuevas para los empresarios.

Textil en la construcción de hormigón suena inusual. Pero si se utiliza carbono, fibra de vidrio o tejido plástico para el refuerzo en lugar de acero de refuerzo propenso al óxido, esto no sólo aumenta la vida útil de las estructuras de hormigón - 200 años, según estimaciones de los expertos - sino que también ahorra materias primas.

"El hormigón textil permite construcciones mucho más delgadas, estables y estáticamente seguras a pesar de su menor peso", explica Johannes Diebel. En el caso del hormigón armado, el acero de armadura debía cubrirse con 60 milímetros de hormigón para protegerlo de la corrosión. Diez milímetros son suficientes para el refuerzo textil, ya que la protección contra la corrosión no es necesaria en absoluto. "Esto permite reducir la cantidad de cemento necesaria en un 70 por ciento y reducir el peso total hasta en un 80 por ciento. Esto ahorra cemento, arena y energía. Y se liberarán menos gases de efecto invernadero".

Johannes Diebel es jefe de investigación en el Forschungskuratorium Textil e. V. (Consejo de Investigación Textil). (FKT) en Berlín. Los textiles técnicos son su especialidad. "Hoy en día, estos productos son un importante segundo pilar para muchos fabricantes textiles. Se utilizan por sus propiedades funcionales y no por su carácter estético. Y están revolucionando nuestro mundo de una manera que pocos de nosotros esperaríamos".

Uno de los ejemplos favoritos de Diebel es la protección del medio ambiente a través de las fibras de carbono. Las aguas residuales municipales, explica el experto, son ricas en sustancias orgánicas. Utilizando las llamadas pilas de combustible microbianas (MFC), se puede generar electricidad a partir de estos microorganismos. "Un efecto secundario positivo es la degradación de estas sustancias y, por lo tanto, la purificación de las aguas residuales. Ambos reducen considerablemente los costes de explotación, ya que las plantas de tratamiento de aguas residuales representan en la actualidad casi un tercio de los costes municipales de electricidad".

Las pilas de combustible microbianas utilizadas consisten en dos electrodos y las llamadas bacterias exo-electrogénicas - microorganismos en las aguas residuales que pueden transferir electrones a los metales en su entorno. El ánodo de las pilas de combustible consiste en un material poroso en el que se encuentran estos microorganismos. Los electrones transferidos al ánodo fluyen al cátodo a través de un cable. Esto produce electricidad técnicamente utilizable.

El rendimiento de estas pilas de combustible se mantiene o disminuye con los electrodos: cuanto más alta sea la conductividad y más bacterias puedan asentarse, mejor será su rendimiento. En la Universidad RWTH de Aquisgrán, el Instituto de Tecnología Textil y el Instituto de Microbiología Aplicada están investigando electrodos hechos de fibras de carbono tejidas. Los tejidos de fibra ofrecen una gran superficie. El carbono es conductor de la electricidad, resistente a los productos químicos y a las aguas residuales, y puede transformarse fácilmente en estructuras textiles en procesos familiares. Los mejores electrodos de carbono aumentan la eficiencia de las pilas de combustible microbianas.

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De este modo, las plantas depuradoras municipales podrían hacer más económico el tratamiento de las aguas residuales y reducir los costes. Para las medianas empresas en el campo de la producción de tejidos, esto ofrece una oportunidad muy atractiva para aumentar significativamente su volumen de negocios y abrir una gama de aplicaciones completamente nueva. Las estimaciones preliminares indican que sólo en Alemania se necesitan al menos 2,5 millones de metros cuadrados de tejido de carbono.

El Consejo Directivo de Investigación Textil presenta estas ideas en sus informes anuales y también mantiene una base de datos en la que se pueden buscar temas, tecnologías y socios de proyectos. Todos los resultados de las investigaciones de los últimos años están disponibles allí. "Este es un tesoro escondido especialmente para las empresas medianas que quieren reconocer tendencias y abrir brechas en el mercado", dice Diebel. "Creemos que el futuro de la industria textil está en sectores como la medicina y la salud, la arquitectura y la construcción, la movilidad y la protección del medio ambiente. En realidad, no hay ningún área de la vida que no esté cubierta por productos textiles innovadores".

De hecho, las ideas son impresionantes. Sólo el último informe anual de investigación enumera docenas de proyectos con aplicaciones revolucionarias.

En cooperación con la empresa española NEOS, por ejemplo, ITV Denkendorf Produktservice GmbH desarrolló un método textil para el tratamiento de hernias discales. En esta dolorosa enfermedad, el anillo externo del disco intervertebral se rompe como resultado de una carga incorrecta o excesiva de la columna vertebral. El núcleo gelatinoso se hincha, presiona los nervios de la médula espinal que pasa y provoca una reacción inflamatoria. Eso causa mucho dolor. Además, el efecto de amortiguación colapsa en el lugar afectado.

La terapia actual consiste principalmente en tratar el dolor solo. A medida que la enfermedad progresa, el cuerpo descompone el núcleo gelatinoso y las dos vértebras por encima y por debajo del área afectada crecen juntas, lo que, naturalmente, afecta a la movilidad en algún momento.

NEOS Surgery en Barcelona tuvo la idea de desarrollar una pantalla textil, que es guiada entre las dos vértebras afectadas. Puede abrirse para cerrar el núcleo del disco intervertebral y, por lo tanto, la grieta desde el interior. Actualmente se están llevando a cabo estudios clínicos iniciales en pacientes.

Los apósitos desarrollados en Dresde bajo los auspicios del Instituto de Maquinaria Textil y Tecnología de Materiales Textiles de Alto Rendimiento también son fascinantes. Utilizando sensores basados en textiles, permiten la monitorización continua de heridas que no se han curado bien, como las de los diabéticos. Esto permite a los médicos reconocer las alteraciones en el proceso de cicatrización de las heridas y reaccionar rápidamente. Los sensores miden la temperatura, así como los valores de lactato y peróxido de hidrógeno, son inocuos para la piel y resisten la tensión y la presión.

Un proyecto del Instituto Alemán de Investigación Textil y de Fibras de Denkendorf (DITF) y del Instituto de Química Textil y Fibras Químicas (ITCF) también se ocupa de las cargas mecánicas. Los investigadores han desarrollado un método para medir los factores de tensión en materiales compuestos y textiles técnicos en grandes áreas y detectar los daños a tiempo.

Esto se hace usando pastas y tintas a base de plata eléctricamente conductoras. Se pueden aplicar a los materiales mediante serigrafía o impresión de inyección de tinta y actúan como electrodos. Si los tejidos estampados están ligeramente deformados, la resistencia cambia. La resistencia y el número de deformaciones se correlacionan con la resistencia y el número de deformaciones negativas de las señales de medición. Dependiendo del tipo de tensión, se crea una curva típica y periódica de la señal.

El proceso es muy eficiente porque sólo es necesario imprimir aquellas áreas que están expuestas a una tensión especial. Esto hace posible, por primera vez, el control continuo de los componentes en una gran área, mejorando al mismo tiempo la calidad de los productos. Los fabricantes de materiales a base de fibras para reforzar el hormigón utilizado en la construcción o la ingeniería mecánica pueden así aprovechar una fuente de ingresos completamente nueva. Otros especuladores son las imprentas y las empresas de acabado. Incluso en el campo de los textiles técnicos, donde la seguridad es esencial, se pueden concebir una gran variedad de aplicaciones: Cinturones, cuerdas, ropa de trabajo, de seguridad o militar, pero también productos deportivos y de ocio.

"Como organización paraguas de los 16 institutos textiles alemanes, nuestra tarea consiste en contribuir a la coordinación de la investigación institucional en la industria textil y de la confección", explica Johannes Diebel. Hoy en día, más de 1.200 investigadores trabajan en estos institutos en nuevos materiales basados en fibras, materiales y compuestos textiles. "Aseguramos el desarrollo estratégico de la investigación en materiales basados en fibras y apoyamos la transferencia de los resultados a las pequeñas y medianas empresas. Echa un vistazo a nuestro tesoro escondido. Estoy seguro de que encontrará algo para dar un impulso a su negocio." ®

Autor: Dr. Ludger Weß

Fotos: DZP // Ansgar Pudenz // DITF // Compuesto de hormigón de carbono/Thilo Schoch

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