Tecidos inteligentes acessíveis tecidos em têxteis

Crédito da imagem: Sanghyo Lee

Pela equipe editorial da E&T

Publicado sexta-feira, 21 de abril de 2023

Uma equipe da Universidade de Cambridge desenvolveu um tecido que pode incorporar LEDs, sensores, captação de energia e capacidade de armazenamento em roupas.

Os investigadores demonstraram um método para produzir têxteis inteligentes de próxima geração de forma barata e sem ter de alterar a tecnologia atualmente utilizada para o fabrico de têxteis.

A equipe conseguiu isso tecendo componentes eletrônicos, optoeletrônicos, sensores e fibras de energia nos mesmos teares industriais usados ​​para fabricar têxteis convencionais. O resultado foram pedaços de tecido inteligente, feitos de forma barata e sustentável.

Os investigadores de Cambridge já tinham demonstrado a capacidade de fabricar estes displays tecidos com equipamento de laboratório manual especializado, e outros investigadores fabricaram têxteis inteligentes em instalações de fabricação microelectrónica.

“Poderíamos fabricar estes têxteis em instalações especializadas em microeletrónica, mas isso exige milhares de milhões de libras de investimento”, disse o Dr. Sanghyo Lee, líder da investigação. “Além disso, a fabricação de têxteis inteligentes desta forma é altamente limitada, uma vez que tudo tem que ser feito nas mesmas pastilhas rígidas usadas para fazer circuitos integrados, de modo que o tamanho máximo que podemos obter é de cerca de 30 centímetros de diâmetro.”

Em vez disso, o estudo recente da equipa centrou-se no desenvolvimento de métodos de fabrico mais acessíveis, que poderiam permitir que os têxteis inteligentes se tornassem uma alternativa à electrónica de maior dimensão em sectores como o automóvel, a electrónica, a moda e a construção.

O artigo dos investigadores mostrou que os têxteis inteligentes podem ser fabricados através de processos automatizados, sem limites de tamanho ou forma. Graças a esta técnica, a equipe misturou fibras convencionais com dispositivos de armazenamento de energia, diodos emissores de luz e transistores para construir têxteis inteligentes por meio de tecelagem automatizada.

Os dispositivos de fibra foram interligados por um método automatizado de soldagem a laser com adesivo eletricamente condutor. O processo também foi otimizado para minimizar danos aos componentes eletrônicos, o que, por sua vez, tornou os têxteis inteligentes duráveis ​​o suficiente para suportar o estiramento de uma máquina de tecelagem industrial.

“A flexibilidade destes têxteis é absolutamente incrível”, disse o Dr. Luigi Occhipinti, que co-liderou a investigação. “Não apenas em termos de flexibilidade mecânica, mas também de flexibilidade de abordagem, e para implementar plataformas de produção eletrónica sustentáveis ​​e ecológicas que contribuam para a redução das emissões de carbono e permitam aplicações reais de têxteis inteligentes em edifícios, interiores de automóveis e vestuário. . Nossa abordagem é bastante única nesse sentido.”

A equipa de investigação, trabalhando em parceria com fabricantes têxteis, conseguiu produzir remendos de teste de têxteis inteligentes de aproximadamente 50x50 centímetros, embora possam ser ampliados para dimensões maiores e produzidos em grandes volumes.

“Essas empresas têm linhas de fabricação bem estabelecidas com extrusoras de fibra de alto rendimento e grandes máquinas de tecelagem que podem tecer automaticamente um metro quadrado de têxteis”, disse Lee. “Portanto, quando introduzimos as fibras inteligentes no processo, o resultado é basicamente um sistema eletrónico que é fabricado exatamente da mesma forma que outros têxteis são fabricados.”

Os pesquisadores dizem que seria possível fabricar telas e monitores grandes e flexíveis em teares industriais, em vez de em instalações especializadas de fabricação de eletrônicos, o que tornaria sua produção muito mais barata.

As descobertas da equipe foram publicadas na revista Science Advances.

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