La industria moderna no solo enfrenta el reto de controlar polvos gruesos o gases tóxicos, sino también el de las nanopartículas, invisibles al ojo humano y mucho más peligrosas. Estas partículas, con tamaños de 15–30 nanómetros, se generan en procesos de metalurgia, fabricación de semiconductores, nanotecnología y química avanzada.
El problema es que los filtros convencionales presentan una elevada resistencia al flujo cuando se intenta capturar partículas tan pequeñas, lo que incrementa el consumo energético y limita su eficacia.
Un estudio reciente presenta una solución emergente: textiles recubiertos con MXenes, materiales bidimensionales que ofrecen alta capacidad de captura con baja resistencia al aire.
👉 Fuente: arXiv – MXene-coated textiles for nanoparticle filtration
¿Qué son los MXenes?
Los MXenes son una familia de materiales bidimensionales (similares al grafeno en estructura) formados por capas de carbonos, nitruros o carburos de metales de transición.
Sus propiedades clave son:
- Conductividad eléctrica y térmica muy elevada.
- Superficie cargada, que interactúa fácilmente con contaminantes.
- Alta estabilidad mecánica.
Cuando se aplican como recubrimiento sobre fibras textiles, los MXenes convierten un tejido convencional en un filtro nanométrico altamente eficiente.
Innovación del estudio
El equipo de investigación probó fibras textiles recubiertas con MXenes de carburo de titanio (Ti₃C₂Tx) frente a nanopartículas de 15–30 nm, logrando:
- Eficiencia de captura cercana al 90–95 %.
- Baja resistencia al flujo de aire, reduciendo el consumo energético de ventiladores.
- Reutilización tras limpieza, gracias a la estabilidad del recubrimiento.
Esto convierte a los textiles recubiertos en una alternativa viable como prefiltros ultrafinos en entornos industriales de alta exigencia.
Quién está detrás del estudio
El trabajo fue desarrollado por investigadores del Nanomaterials Institute de Drexel University (EE. UU.), en colaboración con especialistas en ciencia de materiales.
- Nota de Drexel University: MXene-coated air filters news
- Publicación académica: MDPI – Nanoparticle Air Filtration Using MXene-Coated Textiles
- Listado oficial de publicaciones: Drexel Nanomaterials Institute 2025
Los investigadores demostraron en laboratorio que un textil de poliéster recubierto con MXene podía alcanzar eficiencias superiores al 90 % incluso con partículas del rango de 15–30 nm.
En qué fase está la investigación
- La tecnología se encuentra en fase experimental en condiciones de laboratorio.
- No hay evidencia de que esté aún comercializada en el mercado para filtración de aire industrial.
- El reto pendiente es escalar el recubrimiento, mejorar la durabilidad en condiciones reales (humedad, temperatura, abrasión) y abaratar la producción de MXenes.
- Drexel University destaca que podría servir como proceso de mejora para filtros de aire en entornos urbanos o industriales, pero todavía no existe una versión de producto final.
👉 Fuente: Drexel News – MXene-coated air filters
Beneficios frente a tecnologías actuales
✔ Captura eficaz de nanopartículas que suelen escapar a filtros convencionales.
✔ Menor pérdida de carga, optimizando el consumo energético.
✔ Ligereza y flexibilidad → se integra en sistemas textiles industriales existentes.
✔ Potencial antibacteriano y químico, según el tipo de MXene usado.
Aplicaciones industriales potenciales
- Metalurgia avanzada: captura de nanopartículas metálicas liberadas en procesos de fusión o mecanizado.
- Nanotecnología y electrónica: protección frente a partículas críticas en microchips y semiconductores.
- Industria química: control de emisiones en procesos de síntesis de nanomateriales.
- Farmacéutica: seguridad en laboratorios de manipulación de partículas ultrafinas.
Conclusión
Los textiles recubiertos con MXenes representan un salto cualitativo en filtración industrial ultrafina, ofreciendo la posibilidad de capturar nanopartículas de 15–30 nm con alta eficiencia y bajo coste energético.
Aunque todavía están en fase de investigación académica, sin adopción comercial inmediata, marcan el inicio de una nueva generación de prefiltros ultrafinos con aplicación directa en sectores de alta exigencia como la metalurgia, la nanotecnología y la química avanzada.
👉 Más información en los estudios: