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Fios geradores de energia são usados para "bordar" eletrônicos vestíveis

Pesquisadores da Universidade Estadual da Carolina do Norte (NCS), nos Estados Unidos, desenvolveram uma nova técnica que permite “bordar” fios geradores de energia em peças de roupa. Esse método de tecelagem possibilita a incorporação de detectores e sensores maleáveis em dispositivos vestíveis.

Segundo os cientistas, essa abordagem inovadora é ideal para a fabricação de telas flexíveis autoalimentadas e sensores de movimento dobráveis, equipamentos que poderiam ser facilmente costurados em qualquer item de vestuário disponível atualmente no mercado.

“Nossa técnica usa bordados, algo bastante simples que pode ser costurado diretamente no tecido, sem ter que se preocupar com o design ou processo de fabricação da roupa. Basta escolher a peça e aplicar os fios geradores de eletricidade”, explica o professor de engenharia têxtil Rong Yin, autor principal do estudo.

Maleáveis e resistentes

Durante os testes realizados em laboratório, os cientistas usaram vários tipos diferentes de fios geradores de energia. Para torná-los duráveis ​​o suficiente para suportar a tensão e a flexão do processo de costura do bordado, eles utilizaram um agrupamento de cinco fios de cobre, contendo um fino revestimento de poliuretano.

Esquema de funcionamento dos fios bordados geradores de energia (Imagem: Reprodução/NCS)
Esquema de funcionamento dos fios bordados geradores de energia (Imagem: Reprodução/NCS)

Depois disso, eles costuraram esses fios em um tecido de algodão usando outro material chamado PTFE — abreviação de poli-tetra-flúor-etileno —, um produto atóxico, comercialmente conhecido como Teflon, e que dificilmente reage com outras moléculas, além de ser antiaderente e possuir bom isolamento elétrico.

“Este é um método de baixo custo para fabricar eletrônicos vestíveis usando produtos disponíveis no mercado. As propriedades elétricas de nossos protótipos são comparáveis ​​a outros projetos que dependem do mesmo mecanismo de geração de energia”, acrescenta o professor Yin.

Geradores de energia

Os pesquisadores usaram um método de geração de eletricidade conhecido com efeito triboelétrico — que envolve o aproveitamento de elétrons trocados por dois materiais diferentes, como a eletricidade estática — para criar os fios que produzem eletricidade para alimentar equipamentos eletrônicos.

Fios geradores de energia podem ser costurados em qualquer roupa (Imagem: Reprodução/NCS)
Fios geradores de energia podem ser costurados em qualquer roupa (Imagem: Reprodução/NCS)

Como os produtos têxteis inevitavelmente precisam ser lavados, os cientistas testaram a durabilidade dos fios bordados em uma série de experimentos de lavagem e fricção. Depois de lavar o bordado à mão, enxaguá-lo com detergente e secá-lo no forno, eles não encontraram nenhuma diferença ou aumento na voltagem do material.

“Você pode bordar esses fios em roupas e, quando você se move, eles geram um sinal elétrico, e esses sinais podem ser usados ​​como um sensor. Em trabalhos futuros, pretendemos inserir detectores com mais funções, integrando-os a um sistema totalmente vestível”, encerra o professor Rong Yin.

Fonte: Canaltech

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