La imagen muestra la estructura auxética impresa en 3D. Crédito: Universidad Heriot-Watt
Un ingeniero textil de la Universidad Heriot-Watt ha desarrollado un nuevo material para aumentar la flexibilidad y la comodidad de los equipos de protección personal (PPE).
La ropa protectora tradicional a menudo está hecha de espuma para absorber el impacto, pero esto tiene un costo de movilidad reducida. Para superar esta limitación, el Dr. Saadullah Channa con sede en la Escuela de Textiles y Diseño (SOTD) en Galashiels, en las fronteras escocesas, ha utilizado la impresión 3D para crear un material blando a partir de una sola resina flexible dispuesta en una estructura de panal reentada como alternativa a Foam.
A diferencia de los panales hexagonales convencionales, una estructura de panal reentrante presenta paredes celulares que sobresalen internamente. Esta geometría única le da propiedades auxéticas, lo que significa que cuando se estira en una dirección, se expande en lugar de contratos, y cuando se afecta, la estructura contrata en lugar de expandirse, lo que aumenta la flexibilidad y la resistencia.
Las pruebas iniciales del material, conocidas como una estructura auxética impresa en 3D, han sido prometedoras. Una capa de 5 mm proporciona una protección de impacto aproximadamente tres veces mayor que el mismo grosor de la espuma tradicional. Es importante destacar que también se flexiona en todas las direcciones, lo que permite una mayor comodidad y movilidad sin sacrificar la seguridad.
El Dr. Channa dice que aunque el objetivo principal de su investigación es mejorar la ergonomía de la ropa deportiva, también tiene un gran potencial para aplicaciones en otros sectores, incluida la atención médica.
El Dr. Channa llevó a cabo el trabajo para su Ph.D. Él dijo: “Estaba buscando un material que pudiera reducir el grosor de la espuma al tiempo que mejora la resistencia al impacto. Mi investigación indica que las estructuras celulares reentradas de panal reentrantes con impresión en 3D tienen un potencial significativo para aplicaciones de PPE, ayudando a prevenir lesiones de impacto a las rodillas, caderas, codos y hombros. Esta estructura asegura la comodidad, permite los movimientos del cuerpo natural y proporciona una solución de impacto de impacto”. “.”. “.”. “.”. “.”. “.”. “.
El poliuretano se usa comúnmente en la espuma protectora. Pequeñas burbujas se endurecen para formar una estructura robusta capaz de absorber el impacto. Sin embargo, la espuma tradicional puede ser voluminosa y a menudo combinada con materiales más duros para mejorar la durabilidad.
El Dr. Channa descubrió que al estructurar una resina flexible a base de poliuretano similar en un patrón de panal reentrado, podría lograr un mayor nivel de protección con un grosor reducido, mejorando significativamente la movilidad.
Imagen que muestra la flexibilidad de la estructura auxética impresa en 3D. Crédito: Universidad Heriot-Watt
Se llevaron a cabo una serie de experimentos en el campus de Galashiels, donde se usaron sensores para medir las fuerzas transmitidas a través del material tras el impacto. Los resultados revelaron una absorción de energía excepcional, confirmando la efectividad de la estructura auxética.
El Dr. Channa agregó: “Cuando los resultados volvieron, fue enormemente emocionante. Este enfoque podría revolucionar el diseño del desgaste protector, haciéndolo más cómodo sin comprometer la seguridad”.
Se cree que este estudio es uno de los primeros en explorar tanto la movilidad como la resistencia al impacto de un material auxético, allanando el camino para aplicaciones más avanzadas en la ropa protectora.
El Dr. Channa tiene la intención de trabajar con la industria, incluidas las marcas deportivas de alto perfil, para llevar su material al mercado.
El Dr. Danmei Sun, profesor asociado en materiales y tecnología textiles en la Escuela de Textiles y Diseño y Supervisor Académico de la Investigación, dijo: “La innovadora investigación de doctorado del Dr. Channa sobre estructuras de panal impresas en 3D con rendimiento de impacto de respuesta activa tiene el potencial de transformar el sector PPE.
“Ofrece una alternativa a las espumas protectoras convencionales. El descubrimiento mejora la flexibilidad y la resistencia al impacto, equilibrando la seguridad con la movilidad. Al reducir el grosor del material al al tiempo que mejoran la absorción de energía, esta innovación podría conducir a equipos de protección más cómodos para industrias como la atención médica, los deportes y la respuesta de emergencia”.
Proporcionado por la Universidad Heriot-Watt
Cita: Textile Engineer desarrolla material impreso en 3D para aumentar la movilidad en ropa protectora (2025, 1 de junio) Recuperado el 1 de junio de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-02-textile-3d-material-boost-mobility.html
Este documento está sujeto a derechos de autor. Además de cualquier trato justo con el propósito de estudio o investigación privada, no se puede reproducir ninguna parte sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona solo para fines de información.
