A nova tecnologia que aproveita os sinais eletrônicos em um tecido inteligente pode levar a equipamentos avançados para materiais perigosos que protegem contra produtos químicos tóxicos, de acordo com pesquisa do Dartmouth College.

O avanço pode ter grandes implicações para os militares, pessoal de serviço de emergência e outros trabalhadores que dependem de proteção contra riscos para realizar seu trabalho e manter os outros seguros.

Em pesquisa publicada no Jornal da American Chemical Society , a equipe de química de Katherine Mirica e Merry Smith descreve a criação de novos tecidos inteligentes, chamados de SOFT, para Estrutura Auto-Organizada em Têxteis - no que é notado como a primeira demonstração de detecção simultânea, capturar, pré-concentração e filtração de gases em um wearable que usa condutores, materiais porosos integrados em têxteis macios.

De acordo com o estudo, os dispositivos SOFT têm potencial para uso em aplicações de detecção que variam de detecção de gás em tempo real em sistemas vestíveis, a camadas adsorventes acessíveis eletronicamente em equipamentos de proteção, como máscaras de gás.

"Ao adicionar este tecido a uma roupa de proteção, sensores podem alertar o usuário se um produto químico está penetrando na engrenagem de material perigoso, "disse Katherine Mirica, professor assistente de química no Dartmouth College. "Isso não é apenas proteção passiva, o tecido pode alarmar ativamente um usuário se houver um rasgo ou defeito no tecido, ou se o desempenho funcional for diminuído de qualquer outra forma. "

Entre outras novidades descritas na pesquisa são flexíveis, sensores eletrônicos suportados por têxteis baseados em materiais conhecidos como estruturas metal-orgânicas, ou MOFs. No estudo, os autores também descrevem uma abordagem "simples" para integrar esses condutores, materiais porosos em tecidos de algodão e poliéster para produzir os e-têxteis.

Como parte do estudo, a equipe de Dartmouth demonstrou que o novo tecido inteligente pode detectar produtos químicos tóxicos comuns. Tanto o poluente do escapamento do veículo, óxido nítrico, e o veneno corrosivo que lembra a maioria dos ovos podres, sulfato de hidrogênio, foram efetivamente identificados pelo sistema SOFT. Além de detectar os produtos químicos, os têxteis eletrônicos são capazes de capturar e filtrar as toxinas perigosas.

"Estruturas metal-orgânicas são o futuro dos materiais de design, assim como os plásticos eram na era pós-Segunda Guerra Mundial, "disse Mirica." Ao integrar os MOFs em nossos dispositivos SOFT, melhoramos drasticamente o desempenho de tecidos inteligentes que são essenciais para a segurança e proteção. "

A equipe de pesquisa também descreve um método de fabricação e-têxtil de uma etapa com base em MOFs que provavelmente constitui o primeiro uso de automontagem direta para depositar o material condutor em têxteis.

Em um processo que Mirica descreve como "semelhante a uma estrutura de construção se montando, "Os tecidos de algodão e poliéster revestidos com cristais condutores no nível da fibra são criados pela automontagem direta de moléculas com estruturas moleculares orgânicas conectadas por ligantes metálicos da solução.

Acredita-se que os eletrônicos vestíveis tenham um grande potencial em áreas, incluindo segurança interna, comunicação e saúde. Soldados, pessoal de emergência, trabalhadores de fábricas e outros que correm o risco de exposição a produtos químicos tóxicos poderiam se beneficiar com os novos tecidos inteligentes. Os materiais também podem ajudar pacientes médicos que requerem monitoramento de produtos químicos específicos transportados pelo ar que vêm do meio ambiente ou mesmo de seus próprios corpos.

De acordo com pesquisadores, os dispositivos SOFT com MOFs exibem condutividade confiável, porosidade aumentada, flexibilidade e estabilidade à lavagem. Os tecidos também são estáveis ​​ao calor, têm boa vida útil e mantêm uma ampla gama de utilidades sob condições úmidas.

Embora a tecnologia exija mais desenvolvimento antes de poder ser usada em sistemas vestíveis de última geração, os autores têm esperança de que o método de fabricação tenha potencial para ser estendido a outros sistemas, produzindo uma série de romance, e-têxteis multifuncionais com propriedades altamente ajustáveis ​​e uma série de novas aplicações em dispositivos vestíveis e portáteis.