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  • Fibra multifuncional extensível para coleta de energia e detecção de deformação
    p Figura 1. Ilustração esquemática de uma fibra SMF e sua saída de tensão piezoelétrica e resposta à deformação. Crédito:Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia (KAIST)

    p Espera-se que os eletrônicos baseados em fibra desempenhem um papel vital na eletrônica vestível de próxima geração. Tecido em tecidos, eles podem fornecer maior durabilidade, conforto, e multifuncionalidade integrada. Uma equipe KAIST desenvolveu uma fibra multifuncional extensível (SMF) que pode coletar energia e detectar a tensão, que pode ser aplicado a futuros aparelhos eletrônicos vestíveis. p Com eletrônicos vestíveis, a saúde e as condições físicas podem ser avaliadas por meio da análise de sinais biológicos do corpo humano, como pulso e movimentos musculares. As fibras são altamente adequadas para futuros produtos eletrônicos vestíveis porque podem ser facilmente integradas em têxteis, que são projetados para serem conformes a superfícies curvilíneas e confortáveis ​​de usar. Além disso, suas estruturas de trama oferecem um suporte que os torna resistentes à fadiga. Muitos grupos de pesquisa desenvolveram sensores de deformação baseados em fibra para detectar sinais biológicos externos. Contudo, suas sensibilidades eram relativamente baixas.

    p A aplicabilidade de dispositivos vestíveis é atualmente limitada por sua fonte de energia, como o tamanho, peso, e a vida útil da bateria diminui sua versatilidade. A coleta de energia mecânica do corpo humano é uma solução promissora para superar essas limitações, utilizando vários tipos de movimentos, como flexão, alongamento, e pressionando. Contudo, relatado anteriormente, os coletores de energia à base de fibra não eram extensíveis e não podiam coletar totalmente a energia mecânica disponível.

    p O professor Seungbum Hong e o professor Steve Park do Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais e sua equipe fabricaram uma fibra extensível usando uma camada ferroelétrica composta de P (VDF-TrFE) / PDMS imprensada entre eletrodos extensíveis compostos de um composto de carbono de paredes múltiplas nanotubos (MWCNT) e poli 3, Poliestirenossulfonato de 4-etilenodioxitiofeno (PEDOT:PSS).

    p Figura 2. Fotografias de uma fibra multifuncional extensível sendo esticada em 100%, dobrado, e torcido. Crédito:Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia (KAIST)

    p Rachaduras formadas na camada MWCNT / PEDOT:PSS ajudam a fibra a mostrar alta sensibilidade em comparação com os sensores de deformação de fibra relatados anteriormente. Além disso, a nova fibra pode coletar energia mecânica sob vários estímulos mecânicos, como alongamento, batendo, e injetar água na fibra usando o efeito piezoelétrico da camada P (VDF-TrFE) / PDMS.

    p Professor Hong disse, "Esta nova fibra tem várias funcionalidades e torna o dispositivo simples e compacto. É uma tecnologia central para o desenvolvimento de dispositivos vestíveis com recursos de captação de energia e detecção de deformação."


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