Tecidos eletrônicos fabricados pela tradicional técnica da serigrafia

Redação do Site Inovação Tecnológica - 03/05/2022

Os protótipos incorporam funções de aparelhos usados em fisioterapia.
[Imagem: Bin Tian et al. - 10.1002/smll.202107298]

E-têxteis

Os tecidos eletrônicos e roupas inteligentes poderão ser fabricados de maneira muito mais simples, eliminando a necessidade de inserir fibras especiais na trama do tecido.

Bin Tian e equipe da Universidade Case Western, nos EUA, desenvolveram uma maneira barata de transformar uma peça de vestuário comum em uma roupa eletrônica.

Todo o projeto eletrônico é feito por impressão, usando uma tinta especial, com o circuito eletrônico sendo transferido para o tecido de modo similar à tradicional técnica de serigrafia, usada industrialmente para estampar camisetas.

Os protótipos de demonstração conseguem monitorar e ajustar a temperatura corporal e até mesmo permitir que o usuário aplique calor em um ombro ou nas costas, uma técnica comumente usada em fisioterapia.

"Acreditamos que este é um método muito melhor do que outras tentativas de tornar a tecnologia verdadeiramente vestível porque ela não só tem um bom desempenho inicialmente, mas é durável a longo prazo," disse o professor Changyong Cao, coordenador da equipe.

Tecido comum vira tecido eletrônico com serigrafia.
[Imagem: Bin Tian et al. - 10.1002/smll.202107298]

Tinta condutora e durável

Várias equipes têm trabalhado nesta área, mas a integração das fibras eletrônicas ao tecido tem basicamente seguido duas abordagens principais: Por tecelagem eletrostática (ou electrospinning) convencional, onde as nanofibras são depositadas sobre um substrato completamente ao acaso, ou depositando materiais condutores na superfície do tecido já pronto.

"Nosso novo método melhora ambos usando o método de impressão de tela de baixo custo para atingir um nível de resolução mais alto," disse Cao. "Isso nos permitiu imprimir a tinta em padrões mais estéticos ou em designs complexos. Os e-têxteis impressos são muito elásticos e podem continuar funcionando bem mesmo após várias lavagens."

A chave para essa melhoria está em dendritos fractais de prata - filamentos de prata microscópicos, semelhantes a galhos de uma árvore. Os filamentos conduzem bem a eletricidade, mesmo se manipulados ou deformados durante o uso.

A equipe então adicionou metais sólidos - também em partículas microscópicas - a uma tinta à base de água, ligando as partículas às moléculas da tinta com um adesivo transparente e altamente elástico. A tinta é aplicada e recoberta com uma fina camada de um agente impermeabilizante transparente, que evita que os eletrodos rachem.

A tinta funciona então como condutora de pequenas quantidades de eletricidade e pode detectar movimentos do corpo, funcionando como aquecedor ou com um sensor, que pode detectar a temperatura e, eventualmente, outros sinais corporais.

Os pesquisadores usaram uma pequena bateria tipo moeda para alimentar o protótipo de aquecimento.

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