Nuevo material 3D para prendas de protección más flexibles y de alto rendimiento
En muchas profesiones, llevar ropa de protección es esencial para garantizar la seguridad de los empleados. Sin embargo, este equipo suele ser rígido y puede limitar los movimientos. Para resolver este problema, un ingeniero textil de la Universidad Heriot-Watt, en Edimburgo, ha desarrollado un material que hace que la ropa de protección sea más flexible y cómoda. A diferencia de las prendas convencionales, que suelen estar hechas de espuma gruesa para absorber los impactos, este nuevo tejido permite un mejor movimiento mientras que proporciona una buena protección.
Para superar las limitaciones asociadas a la rigidez de la ropa de protección convencional, el Dr. Saadullah Channa, investigador de la Escuela de Textiles y Diseño de Galashiels, innovó utilizando la tecnología de impresión 3D. Ha diseñado un nuevo material flexible fabricado a partir de una única resina blanda, organizada en una estructura de panal invertido, que ofrece una alternativa ligera y más adaptable a la espuma tradicional. Exploremos este avance con más detalle.
Un material flexible, fino y protector gracias a la impresión 3D
En lugar de tener celdas en forma de hexágono como en un panal convencional, esta estructura tiene paredes que se pliegan hacia dentro. Esta forma particular le confiere un comportamiento especial. Cuando se estira, se ensancha en lugar de encogerse, y cuando recibe un golpe, se tensa en lugar de abrirse. Esto hace que el material sea a la vez más flexible y más resistente. Las pruebas iniciales de este material impreso en 3D, conocido como estructura auxética, han sido muy alentadoras. Una fina capa de 5 milímetros protege contra los impactos tres veces mejor que una espuma normal del mismo grosor. Además, se pliega fácilmente en todas direcciones, lo que mejora la comodidad y la libertad de movimientos al tiempo que proporciona una buena protección.
El poliuretano suele ser el ingrediente principal de las espumas protectoras. Forma pequeñas bolsas de aire que se endurecen para crear una sólida barrera contra los impactos. Sin embargo, estas espumas suelen ser gruesas y a veces es necesario reforzarlas con materiales más rígidos para que duren más. Como parte de su tesis, el Dr. Channa trabajó para encontrar un material más fino que la espuma tradicional, pero que ofreciera mejor protección contra los impactos. Dr. Channa declara: «Quería un material que redujera el grosor de la espuma y aumentara la resistencia a los impactos. Mis investigaciones demuestran que las estructuras alveolares invertidas, fabricadas en 3D, tienen un gran potencial para los equipos de protección, ya que ayudan a proteger rodillas, caderas, codos y hombros. Este diseño ofrece comodidad, libertad de movimientos y una excelente absorción de impactos».
El Dr. Channa descubrió que organizando una resina flexible similar al poliuretano en un patrón de panal invertido, podía crear una protección más resistente manteniendo una capa más fina, lo que facilita el movimiento. En el campus de Galashiels se realizaron varias pruebas con sensores para medir la fuerza recibida por el material durante los impactos. Esas pruebas demostraron que la estructura absorbe muy bien la energía, lo que demuestra su eficacia.
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*Créditos de todas las fotos: Université Heriot-Watt
