Figura 1. Esquema e foto de um módulo de exibição de uso lavável. Crédito:Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia (KAIST)
As roupas são geralmente feitas de têxteis e devem ser laváveis e vestíveis para o uso diário; Contudo, roupas inteligentes apresentam um desafio com suas fontes de energia e permeabilidade de umidade, o que faz com que os dispositivos funcionem mal. Este problema agora foi superado por uma equipe de pesquisa KAIST, que desenvolveu uma tecnologia de módulo de tela vestível baseada em tecido que é lavável e não requer uma fonte de alimentação externa.
Para eliminar as fontes de alimentação externas e melhorar a praticidade dos visores vestíveis, O professor Kyung Cheol Choi da Escola de Engenharia Elétrica e sua equipe fabricaram seus módulos de exibição vestíveis em têxteis reais que integram células solares de polímero (PSCs) com diodos emissores de luz orgânicos (OLEDs).
PSCs são um dos candidatos mais promissores para fontes de energia de próxima geração, especialmente para aplicações vestíveis e optoeletrônicas, porque eles podem fornecer energia estável sem uma fonte de energia externa, enquanto os OLEDs podem ser acionados com miliwatts. Contudo, o problema é que ambos são vulneráveis à umidade externa e ao oxigênio. A barreira de encapsulamento é essencial para sua confiabilidade. A barreira de encapsulamento convencional é suficiente para ambientes normais; Contudo, ele perde suas características em ambientes aquosos como a água. Limita a comercialização de visores vestíveis que devem operar mesmo em dias chuvosos ou após a lavagem.
Para resolver este problema, a equipe empregou uma barreira de encapsulamento lavável criada por meio de deposição de camada atômica (ALD) e revestimento giratório. Pode proteger o aparelho sem perder suas características após a lavagem. Com esta tecnologia de encapsulamento, a equipe confirmou que os módulos de exibição vestíveis à base de têxteis, incluindo PSCs, OLEDs, e a barreira de encapsulamento proposta exibiu pouca mudança nas características, mesmo após 20 lavagens com ciclos de 10 minutos. Além disso, o dispositivo encapsulado operava de forma estável com um raio de baixa curvatura de 3 milímetros e apresentava alta confiabilidade.
Finalmente, não exibiu nenhuma deterioração nas propriedades ao longo de 30 dias, mesmo depois de ser submetido a esforços de flexão e lavagem. Uma vez que usa um tecido menos estressante em comparação com dispositivos eletrônicos vestíveis convencionais que usam substratos de plástico tradicionais, esta tecnologia pode acelerar a comercialização de dispositivos eletrônicos vestíveis. Mais importante, este dispositivo eletrônico vestível pode economizar energia por meio de um sistema autoalimentado.
Professor Choi disse, "Eu poderia dizer que esta pesquisa percebeu um módulo eletrônico vestível verdadeiramente lavável no sentido de que ele usa tecidos vestíveis diariamente em vez do plástico usado em dispositivos eletrônicos vestíveis convencionais. Economizando energia com PSCs, pode ser autoalimentado, usando energia solar amiga da natureza, e lavado. Acredito que abriu o caminho para um verdadeiro display vestível que pode ser formado em tecido, além da forma acoplável de tecnologia vestível. "
Figura 2. Capa da Energy and Environmental Science