Prof. Dr. Andreas Greiner (à esquerda) e Prof. Dr. Seema Agarwal (à direita) com equipamento para eletrofiação na Universidade de Bayreuth. Com retroiluminação, pode-se ver as fibras finas das quais os materiais não tecidos são formados. Crédito:Christian Wißler
Desconfortável, rígido, com baixa permeabilidade ao ar:materiais têxteis capazes de conduzir eletricidade podem ser inadequados para o uso diário. Contudo, pesquisadores da Universidade de Bayreuth, Universidade Donghua em Xangai, e a Universidade Florestal de Nanjing desenvolveram novos materiais não tecidos que são eletricamente condutores, bem como flexíveis e respiráveis. Isso abre caminho para roupas confortáveis de alta tecnologia que, por exemplo, converter a luz do sol em calor, fornecer dispositivos eletrônicos vestíveis com eletricidade, ou conter sensores para treinamento físico. Os cientistas publicaram suas descobertas na revista npj Flexible Electronics.
A equipe de pesquisadores do Prof. Dr. Andreas Greiner da Universidade de Bayreuth e seus parceiros chineses conseguiram produzir nãotecidos eletricamente condutores que possuem todas as outras características que você esperaria de roupas adequadas para o uso diário. Os materiais são flexíveis, e assim se adaptar aos movimentos e mudanças na postura. Além disso, eles são permeáveis ao ar, o que significa que não interferem com a respiração natural da pele.
A combinação dessas propriedades é baseada em um processo de produção especial. Em contraste com os métodos comuns de produção, fios de metal não foram inseridos em tecidos acabados. Em vez, os cientistas modificaram a eletrofiação clássica, que tem sido usada para produzir não-tecidos por muitos anos:fibras de polímero eletrofiadas curtas e pequenas quantidades de minúsculos fios de prata com um diâmetro de apenas 80 nanômetros são misturados em um líquido. Após, eles são filtrados, seco, e brevemente aquecido. Se a composição estiver certa, o material não tecido resultante exibe um alto grau de condutividade elétrica.
Isso abre toda uma gama de possibilidades para aplicações inovadoras, especialmente na área de roupas inteligentes (ou seja, vestíveis). Roupas do dia a dia, por exemplo, pode ser equipado com células solares de forma que a luz solar capturada seja convertida em calor, aquecer os próprios têxteis. Celulares, máquinas fotográficas, minicomputadores, e outros dispositivos eletrônicos vestíveis podem ser carregados conectando-os aos tecidos. Sensores instalados nas roupas podem fornecer aos atletas e treinadores dados importantes de condicionamento físico e saúde ou podem fornecer informações para familiares e amigos sobre sua localização. "Além de peças de roupa, funções semelhantes também podem ser facilmente instaladas em materiais têxteis para uso em assentos e instrumentos em carros ou aviões, "explicou o Prof. Dr. Andreas Greiner, Cadeira de Química Macromolecular II da Universidade de Bayreuth. "Nossa abordagem, que tem como base a produção de têxteis condutores, pode, em princípio, ser aplicado a muitos sistemas diferentes, "acrescentou Steffen Reich, pesquisador doutorado e autor principal do novo estudo. Como um exemplo, ele cita projetos de pesquisa atuais de Bayreuth em células de combustível microbianas, que poderiam eventualmente ser usados como eletrodos em tais materiais não tecidos.
Os resultados da pesquisa que foram publicados na npj Flexible Electronics resultaram de uma estreita cooperação entre a Universidade de Bayreuth, Universidade Donghua em Xangai, e a Universidade Florestal de Nanjing. Há apenas dois anos, a Universidade de Bayreuth assinou um acordo de cooperação com a Universidade Donghua, que tem tido uma prioridade de pesquisa em pesquisa e desenvolvimento de têxteis desde a criação da instituição. O intercâmbio mútuo em pesquisa e ensino que foi acordado agora começa a dar frutos.