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Pesquisadores da Escola de Engenharia da UBC Okanagan desenvolveram um sensor de baixo custo que pode ser entrelaçado em têxteis e materiais compostos. Embora a pesquisa ainda seja nova, o sensor pode abrir caminho para roupas inteligentes que podem monitorar o movimento humano.

O sensor microscópico incorporado é capaz de reconhecer o movimento local através do alongamento dos fios tecidos que são tratados com nanoplacas de grafeno que podem ler a atividade do corpo, explica a professora de engenharia Mina Hoorfar.

"Os sensores microscópicos estão mudando a maneira como monitoramos máquinas e humanos, "diz Hoorfar, pesquisador principal do Advanced Thermo-Fluidic Lab no campus Okanagan da UBC. "Combinando o encolhimento da tecnologia com maior precisão, o futuro é muito promissor nesta área. "

Essa 'tecnologia de encolhimento' usa um fenômeno chamado piezo-resistividade - uma resposta eletromecânica de um material quando ele está sob tensão. Esses minúsculos sensores têm se mostrado uma grande promessa na detecção de movimentos humanos e podem ser usados ​​para monitoramento de frequência cardíaca ou controle de temperatura, explica Hoorfar.

Sua pesquisa, conduzido em parceria com o Instituto de Pesquisa de Materiais e Manufatura da UBC Okanagan, mostra o potencial de um baixo custo, sensor de fio sensível e elástico. O sensor pode ser tecido em material spandex e, em seguida, envolto em uma bainha de silicone elástica. Esta bainha protege a camada condutora contra condições adversas e permite a criação de sensores vestíveis laváveis.

Embora a ideia de roupas inteligentes - tecidos que podem dizer ao usuário quando se hidratar, ou quando descansar - pode mudar a indústria do atletismo, O professor Abbas Milani da UBC diz que o sensor tem outros usos. Ele pode monitorar deformações em tecidos compostos reforçados com fibra atualmente usados ​​em indústrias avançadas, como automotiva, fabricação aeroespacial e marítima.

O sensor de composto extensível de baixo custo também mostrou uma alta sensibilidade e pode detectar pequenas deformações, como alongamento do fio, bem como deformações fora do plano em locais inacessíveis dentro de laminados compostos, diz Milani, diretor do Instituto de Pesquisa de Materiais e Manufatura da UBC.

O teste indica que melhorias adicionais em sua precisão podem ser alcançadas por meio do ajuste fino da mistura de material do sensor, e melhorando sua condutividade elétrica e sensibilidade. Eventualmente, isso pode torná-lo capaz de capturar falhas importantes como 'enrugamento da fibra' durante a fabricação de estruturas compostas avançadas, como as usadas atualmente em aviões ou carrocerias de automóveis.

"Os materiais compostos têxteis avançados aproveitam ao máximo a combinação das resistências de diferentes materiais e padrões de reforço com diferentes opções de resina, ", diz ele." A integração de tecnologias de sensores como sensores piezo-resistivos feitos de materiais flexíveis compatíveis com o reforço têxtil hospedeiro está se tornando uma verdadeira virada de jogo na era emergente de manufatura inteligente e tendências atuais da indústria automatizada. "