Viajantes, esquiadores, guardas cruzando e outros que suportam dedos congelados em clima frio podem esperar alívio futuro, já que os fabricantes estão preparados para tirar proveito de uma nova técnica para criar tecidos aquecidos eletricamente desenvolvida pela cientista de materiais Trisha Andrew e colegas da Universidade de Massachusetts Amherst. Eles fizeram luvas que mantêm os dedos tão quentes quanto a palma da mão.

Em um novo jornal em Materiais Aplicados e Interfaces , os cientistas descrevem como eles usam um método de deposição de vapor para tecido de nano-revestimento para criar costuráveis, tecido, material aquecido eletricamente. A luva de demonstração que eles fizeram pode manter os dedos quentinhos por até oito horas. A luva de três camadas, com uma camada revestida pelo polímero condutor poli (3, 4-etilenodioxitiofeno), também conhecido como PEDOT, são alimentados por uma bateria de botão pesando 1,8 gramas. Uma moeda de dez centavos pesa pouco menos de 2,27 gramas.

Os autores apontam, "Leve, aquecedores elétricos respiráveis ​​e adaptáveis ​​ao corpo têm o potencial de mudar as abordagens tradicionais de gerenciamento térmico pessoal, terapia térmica médica, alívio da dor nas articulações e reabilitação atlética. "

Andrew diz, "Pegamos um par de luvas de algodão e revestimos os dedos para permitir a passagem de uma pequena quantidade de corrente, então eles esquentam. É um tecido normal de algodão antiquado. Optamos por fazer um par de luvas porque os dedos requerem uma curvatura elevada que nos permite mostrar que o nosso material é mesmo flexível. A luva é alimentada por uma pequena bateria tipo moeda e funcionam com nanoamperes de corrente, não o suficiente para passar corrente através de sua pele ou machucar você. Nosso revestimento funciona mesmo quando está completamente mergulhado em água, não vai te chocar, e nossa construção em camadas significa que o pano condutor não entra em contato com a pele. "

Ela adiciona, “Esperamos que isso chegue aos consumidores como um produto real nos próximos anos. Talvez demore dois anos para um protótipo, e cinco anos para o consumidor. Acho que este é o dispositivo mais pronto para o consumidor que temos. Está pronto para passar à próxima fase. "

Até recentemente, os cientistas têxteis não usaram a deposição de vapor devido às dificuldades técnicas e ao alto custo de ampliação do laboratório. Mas recentemente, os fabricantes estão descobrindo que a tecnologia pode ser ampliada e, ao mesmo tempo, econômica, dizem os pesquisadores. Usando o método de deposição de vapor descrito em seu artigo, Andrew e seus colegas também revestiram fios de um fio de algodão espesso comumente usado em suéteres. Ele teve um bom desempenho e oferece outra via para a criação de roupas aquecidas, afirmam os autores.

Andrew diz, "Uma coisa que nos motivou a fazer este produto é que poderíamos obter a flexibilidade, a sensação suave e agradável, ao mesmo tempo que aquece, mas não o deixa suar. Uma coisa comum que ouvimos dos passageiros é que, no inverno, eles adorariam ter dedos mais quentes. "Em seus testes de laboratório, os relatórios da equipe de pesquisa dela, quatro dedos da luva de teste aquecidos à mesma temperatura da palma, e "o usuário podia sentir o calor transferido dos aquecedores de tecido para seus dedos alguns segundos depois que a voltagem foi aplicada."

Andrew e o pesquisador de pós-doutorado em química Lushuai Zhang, com o estudante de graduação em engenharia química Morgan Baima, realizaram vários testes para garantir que suas luvas resistissem a horas de uso, lavagem, rasga, reparos e carregamento noturno. Andrew observa, "No momento, usamos uma bateria de prateleira que dura oito horas, mas você precisaria de um recarregável para torná-los mais práticos. "

Avançar, "Se você está esquiando e rasga sua luva, você pode consertá-lo apenas costurando-o novamente com linha simples. "

Eles organizaram testes de biocompatibilidade em um laboratório independente, onde células de tecido conjuntivo de camundongos foram expostas a amostras revestidas com PEDOT e respostas em comparação com controles positivos e negativos. Eles relatam que seus materiais revestidos com PEDOT são seguros para contato com a pele humana, sem causar reações adversas aos produtos químicos usados.

Eles também abordaram questões de calor, umidade e estabilidade de contato com a pele para evitar que o usuário sofra qualquer choque elétrico de um elemento condutor úmido. Andrew diz, "Quimicamente, o que usamos para envolver o pano condutor parece poliestireno, o material usado para fazer amendoim de embalagem. Ele envolve completamente o material condutor para que o condutor elétrico nunca seja exposto. "

Experimentar diferentes variáveis ​​no processo de nanorrevestimento a vapor, eles descobriram que ajustar a temperatura e a pressão da câmara eram importantes para alcançar a cobertura ideal da superfície do pano. Em um teste da capacidade do tecido de resistir a rachaduras, vincos ou outras mudanças quando aquecido, eles geraram uma temperatura de 28 graus C (82,4 F) com conexão a uma bateria de 4,5 V e 45 graus C (113 F) conectado a uma bateria de 6 V por uma hora, e não encontraram "nenhuma mudança dramática na morfologia, "indicando que o tecido de algodão revestido com PEDOT era robusto e estável o suficiente para manter seu desempenho" quando usado como elemento de aquecimento.