Profesores del Departamento de Ingeniería Aeroespacial y Mecánica de Fluidos de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de la Universidad de Sevilla consiguen un método para la producción masiva de microfibras -fibras muy delgadas-, que tienen numerosas aplicaciones, por ejemplo, sirven para fabricar mascarillas y EPIs, regenerar tejidos para sistemas de generación y almacenamiento de energía o para los llamados “tejidos inteligentes”. El descubrimiento pretende revolucionar los métodos convencionales pues la tecnología que usa es más eficiente y multiplicaría por mil la producción.

Foto de las microfibras colectadas cobre una malla metálica (izquierda) e imágenes de las microfibras de PVA.

La relevancia de este trabajo, publicado por la Royal Society of Chemistry, radica en la producción masiva y de forma industrial de nanofibras, hechas de un polímero llamado alcohol polivinílico (PVA). Estas microfibras tienen un diámetro menor que 1 micra, es decir, pueden llegar a ser tan delgadas como el coronavirus, pues es cien veces más delgado que un cabello humano (100 micras) u ocho veces menor que un glóbulo rojo (8 micras).

Tecnología sencilla pero robusta

El estudio tenía como objetivo desarrollar una tecnología sencilla pero robusta para producir micro y nanofibras usando inyectores neumáticos que utilizan un proceso de pulverización del líquido, similar al que generan los aspersores de las terrazas.

Los profesores Luis Modesto López y Alfonso Gañán Calvo, junto al estudiante Jesús Olmedo Pradas, presentan el artículo sobre esta nueva tecnología. Modesto López explica que “la investigación comenzó con ensayos de pulverizado en los que se buscaba la producción de microgotas. Sin embargo, en lugar de eso, obtuvimos estructuras alargadas a las que llamamos ligamentos. Nos dimos cuenta de que los ligamentos se formaban al utilizar líquidos altamente viscosos y con cierta viscoelasticidad. Recurrimos a una fuente de calor, pulverizamos y el calor permitió el rápido secado de los ligamentos, lo que resultó en la formación de microfibras en cuestión de segundos”.

Los expertos aseguran que esta tecnología es energéticamente más eficiente que los métodos actuales, pues no depende de una fuente de energía externa para fragmentar el líquido, sino que “aprovecha la energía mecánica contenida en la corriente de aire para generar nueva superficie, es decir, una multiplicidad de ligamentos más finos”.

Este proyecto abre una nueva línea de investigación relacionada con la fabricación de fibras compuestas que constan de dos o más materiales poliméricos. El estudio ha sido financiado con fondos de los programas del Plan Andaluz de Investigación, Desarrollo e Innovación (PAIDI 2020) y los fondos europeos FEDER.