Herramienta de plasma como vía ecológica para incorporar retardancia a la llama y protección ultravioleta en tejidos textiles

Tejidos más seguros para la vida cotidiana

Desde sofás y cortinas hasta asientos de coches y suéteres, los tejidos sintéticos nos rodean. Sin embargo, muchos de estos materiales se incendian con facilidad, ofrecen poca protección frente a los rayos ultravioleta (UV) del sol y pueden albergar bacterias. Este estudio presenta una forma “más verde” de mejorar un tejido sintético común —el poliacrílico— para que resista las llamas, bloquee la luz UV, combata gérmenes e incluso se vuelva algo más resistente, todo ello reduciendo los humos tóxicos liberados durante la combustión.

Un resplandor suave que transforma las superficies del tejido

Los investigadores empezaron con una herramienta invisible llamada plasma gaseoso —un gas parcialmente ionizado a baja temperatura que suele describirse como un resplandor suave. Expusieron el tejido de poliacrílico a plasma de oxígeno o de nitrógeno durante hasta 90 minutos. Este tratamiento no funde ni recubre el tejido; en cambio, añade discretamente nuevos grupos químicos a la superficie de la fibra, transformándola de repelente al agua a más afín al agua. Ese pequeño cambio facilita que los recubrimientos posteriores se adhieran firmemente a las fibras, resolviendo un problema de larga data: los tejidos sintéticos suelen carecer de los “anclajes” adecuados en su superficie para acabados duraderos.

Un escudo nano basado en plantas

A continuación, el equipo preparó un recubrimiento protector delgado basado en nanopartículas de óxido de zinc. De forma inusual, sintetizaron estas nanopartículas usando un extracto de tallos de la planta molokhia, ofreciendo una vía más respetuosa con el medio ambiente que muchas síntesis convencionales. Las partículas de óxido de zinc, con un diámetro medio de solo 6,2 nanómetros, se mezclaron con dos compuestos ricos en fósforo —tripolifosfato de sodio y hexafluorofosfato de tetra-n-butilamonio— que fomentan la formación de una capa carbonosa protectora durante la combustión. Esta mezcla formó un “nanocomposite verde” que podía aplicarse sobre el tejido tratado con plasma, donde se adhería mucho mejor que sobre el tejido sin tratar.

Poniendo a prueba llamas, gérmenes y luz solar

Para comprobar si el tejido mejorado funcionaba como se esperaba, los científicos realizaron una serie de pruebas estándar. En ensayos de inflamabilidad, el poliacrílico sin tratar ardió rápidamente, mientras que las muestras recubiertas y tratadas con plasma se quemaron mucho más lentamente. La versión de mejor rendimiento, que empleó plasma de oxígeno seguido del nanorecubrimiento, redujo la velocidad de combustión en aproximadamente un 83 por ciento. También requirió más oxígeno para mantenerse ardiendo y liberó notablemente menos dióxido de carbono, óxidos de nitrógeno y dióxido de azufre —gases asociados con humos tóxicos— gracias a una capa carbonosa más gruesa y compacta que selló la superficie del tejido. Al mismo tiempo, las pruebas mecánicas mostraron que el recubrimiento no debilitó el tejido; en algunos casos, la resistencia a la tracción mejoró alrededor de un 10 por ciento, lo que indica un ligero efecto reforzante de la nano-capa.

Protección contra microbios y la luz solar intensa

Los mismos tejidos tratados también adquirieron nuevos beneficios relacionados con la salud. En pruebas en placas de Petri, el poliacrílico sin tratar permitió el crecimiento libre de dos bacterias comunes —Staphylococcus aureus y Escherichia coli—. En contraste, los tejidos con el recubrimiento de óxido de zinc de origen vegetal mostraron claras zonas libres de bacterias de varios milímetros alrededor de las muestras. Este efecto antimicrobiano provino de la acción combinada del óxido de zinc, los compuestos fosforados y el extracto de molokhia, todos fijados firmemente en la superficie activada por plasma. Cuando los investigadores midieron la protección frente a la radiación UV, encontraron que el factor de protección ultravioleta (UPF) pasó de 12,5 en el tejido sin tratar hasta 39,6 tras el tratamiento: más de un aumento por tres y comparable o superior a muchos otros acabados textiles avanzados reportados en la literatura.

Promesa y límites de los textiles inteligentes más ecológicos

Por último, el equipo comprobó la durabilidad del nuevo acabado frente al lavado. Tras un par de ciclos de lavado, el rendimiento retardante a la llama se mantuvo aceptable, pero disminuyó con lavados adicionales, lo que muestra que el recubrimiento actual es semidurable y no permanente. Aun así, el panorama general es alentador: con la ayuda de un “imprimador” de plasma a baja temperatura y un recubrimiento de nanopartículas asistido por plantas, un tejido sintético corriente puede transformarse en un material más seguro, más protector y ligeramente más resistente. Para los usuarios cotidianos, eso podría traducirse eventualmente en textiles de hogar y técnicos que se incendien menos fácilmente, ofrezcan mejor protección solar, ralenticen el crecimiento bacteriano y produzcan humos menos tóxicos en caso de combustión —todo logrado mediante un proceso diseñado teniendo en cuenta consideraciones medioambientales.

Cita: Abdel-Razik, A.M., Nasr, H.E. & Attia, N.F. Plasma tool as green route for incorporation of flame retardancy and ultraviolet protection of textile fabrics. Sci Rep 16, 12474 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-47539-x

Palabras clave: textiles retardantes de llama, recubrimientos con nanopartículas, tratamiento superficial por plasma, tejidos con protección UV, materiales antibacterianos