Fabricación en un solo paso de telas superhidrofóbicas con rendimiento mecánico estable en condiciones adversas

Por qué importa la ropa seca y cómoda

Cualquiera que haya sido sorprendido por un aguacero o se haya derramado café caliente en el regazo sabe que la ropa mojada es algo más que incómoda. Para excursionistas, trabajadores, deportistas y personal sanitario, mantenerse seco puede ser una cuestión de seguridad además de confort. Sin embargo, muchas chaquetas y pantalones repelentes al agua pierden su eficacia tras unos pocos lavados o uso intenso, y algunos dependen de químicos que hoy están bajo escrutinio por motivos sanitarios y medioambientales.

Una nueva forma de mantener las telas secas

Este estudio presenta un método simple de un solo paso para dotar a muchos tipos de telas de una superficie extremadamente repelente al agua, manteniéndolas a la vez ligeras, transpirables y suaves. Los autores llaman al tratamiento una cáscara superhidrofóbica molecularmente ensamblada, o MARS. En lugar de usar partículas sueltas o químicos fluorados de larga persistencia, el proceso hace crecer una delgada cáscara fuertemente enlazada de sílice y cadenas similares a cera directamente sobre cada fibra. Al estar la cáscara químicamente unida, resiste el roce y la flexión que dañarían rápidamente los recubrimientos ordinarios.

Aprendiendo de pequeños animales del suelo

La idea se inspira en los collembolos, pequeños animales que viven en suelo húmedo pero mantienen su piel seca. Su capa exterior está cubierta de pequeñas protuberancias con forma de hongo y finas crestas que atrapan aire y dificultan que el agua se adhiera. Los investigadores imitaron esto formando una mezcla similar de pequeñas protuberancias y rugosidad nanoscópica en los hilos. Hacen pasar el hilo torsionado por una solución de bajo coste que contiene dos ingredientes a base de silicona. En aire húmedo, un ingrediente reacciona rápidamente con la superficie de la fibra para formar un esqueleto vítreo, mientras que el otro añade largas cadenas oleosas que repelen el agua. Juntos crean una cáscara fina con protuberancias tipo hongo y una piel externa rugosa alrededor de cada fibra del hilo.

De fibras individuales a prendas terminadas

Como la cáscara se forma en fibras individuales antes de tejer o tricotar, el efecto repelente al agua sobrevive a los esfuerzos de la fabricación textil. Fibras tratadas individualmente de algodón, lana, poliéster y nylon muestran una repelencia extrema al agua, incluso frente a gotas microscópicas que normalmente se adhieren con facilidad. Cuando estos hilos se tejen o se tricotan, las telas resultantes presentan ángulos de contacto con el agua muy altos y ángulos de deslizamiento muy bajos: las gotas reposan sobre las puntas de la textura del tejido con aire atrapado debajo. El equipo incluso bordó motivos coloridos con hilo tratado sobre tela no tratada, creando diseños que permanecieron secos mientras la tela circundante absorbía agua con tinte, todo sin cambiar apreciablemente el color ni la sensación al tacto.

Poniendo las telas a prueba

Los autores llevaron estos textiles tratados mucho más allá del uso cotidiano. En pruebas de pulverización, las telas permanecieron secas tras volúmenes de agua muy superiores a los niveles de clasificación estándar y repelieron derrames de bebidas y refrescos. En simulaciones de lluvia y impactos de chorros a alta velocidad que imitan tormentas extremas, las gotas rebotaron en lugar de empaparlas. Camisetas estándar, mallas, zapatos, calcetines y lona tratados con el método resistieron muchos tipos de desgaste: decenas de miles de ciclos de abrasión, largas carreras en cinta con las correas de una mochila rozando, estiramientos repetidos, fregado, pelado con cinta adhesiva y arena cayendo. Incluso después de lavados a máquina de hasta veinte ciclos, las telas mantuvieron una fuerte repelencia al agua. La exposición al aire libre durante un año, con sol, tormentas, heladas y calor, mostró solo un desvanecimiento de color moderado y conservación del rendimiento.

Manejando calor, vapor y seguridad

Mucha ropa repelente al agua falla cuando se expone a agua muy caliente o vapor, lo que puede provocar quemaduras. Los textiles tratados con MARS siguieron repeliendo agua a 85–95 °C, café caliente bajo presión y vapor a 160 °C, incluso tras cambios rápidos entre agua hirviendo y nitrógeno líquido. Las pruebas mostraron que el recubrimiento ayuda a bloquear la condensación de vapor dentro de la tela mientras permite que el aire fluya, de modo que la prenda sigue siendo transpirable. Bajo el agua, las mallas tratadas mantuvieron una capa brillante de aire atrapado y redujeron la resistencia al agua en alrededor de un 40 % comparadas con la tela normal. Pruebas celulares en laboratorio sugirieron que los materiales usados en el recubrimiento son mucho menos nocivos para las células que un acabado repelente al agua fluorado común.

Qué podría significar para el equipo futuro

En términos cotidianos, este trabajo apunta a ropa, calzado y textiles técnicos que pueden mantenerse secos y cómodos ante lluvia intensa, uso duro, líquidos calientes y lavados repetidos sin depender de químicos fluorados de larga duración. Al construir una cáscara resistente, inspirada en los collembolos, sobre cada fibra en un único paso de bajo coste, el método MARS ofrece una forma de combinar una fuerte repelencia al agua con suavidad, transpirabilidad y conciencia medioambiental. Esto podría beneficiar a equipos para actividades al aire libre, uniformes de protección, ropa deportiva e incluso futuros tejidos inteligentes que necesiten tanto durabilidad como contacto suave con la piel.

Cita: Liu, Z., Zhao, K., Ma, J. et al. One-step fabrication of superhydrophobic fabrics with stable mechanical performance in harsh conditions. Nat Commun 17, 4264 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-70857-7

Palabras clave: tela superhidrofóbica, textiles repelentes al agua, recubrimiento sin PFAS, ropa durable, materiales bioinspirados