Os engenheiros estão introduzindo circuitos nas roupas para criar dispositivos confortáveis ​​que podem fazer da moda eletrônica o futuro da indústria têxtil.

Têxteis inteligentes, onde os eletrônicos são incorporados aos tecidos, já existem há algum tempo, de camisas carregadas de sensores que te mantêm fresco, a vestidos cheios de LEDs. Apesar dessas inovações, mesmo o comprador mais determinado teria dificuldade em encontrar esse tipo de moda nas ruas principais.

Dra. Ana Neves, um pesquisador da Universidade de Exeter, no Reino Unido, especializado em eletrônicos vestíveis, acha que o design volumoso é parcialmente culpado.

"O usuário precisa se sentir confortável, "disse ela." A maioria dos têxteis inteligentes ainda depende da integração de eletrônicos convencionais em tecidos, fixando-os na superfície e removendo-os quando o tecido precisar ser lavado. "

Como parte do projeto E-TEX, Dra. Neves e seus colegas estão usando uma estratégia diferente, construindo dispositivos diretamente nas fibras dos têxteis usando componentes flexíveis e leves. Uma camisa, por exemplo, pode ser projetado para monitorar os batimentos cardíacos do usuário sem a necessidade de componentes eletrônicos embutidos.

A ideia do projeto surgiu em 2014, quando o Dr. Neves desenvolveu uma técnica para fazer as fibras têxteis conduzirem eletricidade revestindo-as com grafeno. Ela então decidiu aplicar o método para incorporar eletrônicos às roupas.

As propriedades do grafeno são ideais para uso em têxteis. O semimetal tem apenas alguns átomos de espessura, tornando-o extremamente leve, e pode ser dobrado e até esticado enquanto permanece robusto. Também é transparente, o que o torna adequado para telas emissoras de luz.

Além disso, a aplicação de um revestimento em tecidos deve ser fácil de integrar na produção de roupas existente. "Se simplesmente adicionarmos uma ou duas etapas, as chances de esse tipo de tecnologia ser adotado serão significativamente maiores do que se dissermos a um fabricante que ele precisa reformular completamente suas linhas de produção, "disse o Dr. Neves.

Brilho

Até aqui, a equipe construiu um tipo de display de tecido usando materiais emissores de luz. Ao prensar o sulfeto de zinco dopado entre duas camadas de grafeno - que atuam como condutores - os pesquisadores o fizeram brilhar.

Em seguida, eles incorporaram essa configuração em uma série de fibras, estruturado como um tecido têxtil, para criar um tecido em que a intersecção de fibras se iluminou como pixels quando conectada a uma fonte de energia. Mudar os materiais emissores de luz produz cores diferentes.

"Pode ser usado para tornar um casaco ou mochila visível à distância, "disse o Dr. Neves." Por exemplo, se uma criança está perdida, ativar as fibras emissoras de luz aumentaria a visibilidade, ajudando equipes de busca e resgate a localizá-los de um helicóptero. "

No futuro, a equipe E-TEX espera colher energia dos movimentos de uma pessoa para que os tecidos possam ser autoalimentados. Tão flexível, células solares de plástico se tornam mais eficientes, eles também podem ser incorporados como uma fonte de energia.

De acordo com Henry Yi Li, professor de ciência têxtil e engenharia da Universidade de Manchester, REINO UNIDO, 'e-têxteis tornaram-se um dos principais focos em tecnologia vestível. "

Mas um dos problemas com a integração de eletrônicos em roupas é conectá-los todos juntos. Os fios tradicionais são volumosos e não se encaixam perfeitamente no tecido. O Prof. Li faz parte de um projeto chamado ETexWeld, que está tentando incorporar melhor componentes eletrônicos, como sensores, circuitos, aplicativos e tomadas elétricas em roupas.

Ele e seus colegas estão começando da estaca zero. “Estamos desenvolvendo componentes eletrônicos começando com fios ou fibras individuais, " ele disse.

Os pesquisadores têm experimentado diferentes estratégias que podem ser usadas isoladamente ou combinadas. O desenvolvimento de fibras e fios condutores é uma solução, como componentes e circuitos microeletrônicos podem ser tecidos, tricotado, costurado ou bordado no tecido. Imprimir tinta condutora em um tecido é outra possibilidade.

Lavável

Um dos grandes desafios é proteger os componentes eletrônicos para que sejam laváveis ​​e resistam ao suor e à umidade, bem como as tensões e tensões mecânicas devidas ao movimento do corpo e às atividades físicas.

"Elementos eletrônicos e fiação de conexão podem ser encapsulados e protegidos por fitas de isolamento de soldagem e / ou técnicas de bordado, "disse o Prof. Li.

O foco do projeto até agora tem sido fazer um uniforme inteligente para bombeiro que integre a funcionalidade necessária enquanto apaga um incêndio. Por esta, sensores são necessários para medir temperatura e umidade, enquanto a localização e o movimento de um bombeiro também devem ser transmitidos a outros membros da equipe - e isso precisaria ser comunicado sem fio.

A equipe desenvolveu um algoritmo que pode determinar se um bombeiro está em perigo ou não, integrando dados coletados de diferentes partes do traje. Também pode prever se certos padrões de trabalho são provavelmente arriscados.

O projeto envolve uma equipe internacional, com membros na Turquia, Grécia, França, Inglaterra, Eslovênia, Taiwan e Hong Kong, o que permitiu aproveitar a experiência de cada região. Em Taiwan e Hong Kong, por exemplo, as empresas já estão fabricando e vendendo produtos têxteis eletrônicos.

"A colaboração certamente nos ajuda a passar do trabalho de laboratório para o desenvolvimento de protótipos comerciais, "disse o Prof. Li.