p Luvas aquecidas, pulseiras, e até mesmo os anéis são algumas das aplicações potenciais do MXene altamente condutor, um material 2-D feito de camadas atômicas alternadas de titânio e carbono. Em um novo estudo, pesquisadores fabricaram flocos de MXene, em seguida, aderiu eletrostaticamente os flocos aos fios, e finalmente costurou os fios em tecidos comuns que podem ser aquecidos com segurança sob baixa tensão. p Os pesquisadores, liderado por Chong Min Koo, no Instituto de Ciência e Tecnologia da Coreia e na Universidade da Coreia, e Cheolmin Park, na Universidade Yonsei, publicaram um artigo sobre o aquecedor MXene adaptável à forma em uma edição recente da ACS Nano .

p Nos últimos anos, pesquisadores têm investigado diferentes materiais para serem usados ​​como flexíveis, aquecedores vestíveis. Embora materiais como nanotubos de carbono e grafeno tenham excelentes propriedades elétricas e ópticas, tem sido um desafio processá-los para uso em aplicativos.

p Um material mais novo, MXene foi introduzido pela primeira vez em 2011 por pesquisadores da Drexel University. MXene é um material cristalino 2-D que exibe condutividade semelhante à do metal e forte comportamento de conversão elétrico em calor. Ele também pode ser facilmente processado em filmes e tecidos finos.

p "Conseguimos desenvolver um novo peso leve, aquecedores elétricos econômicos, mas de alto desempenho com base em materiais 2-D emergentes de MXene, que são adequados para aplicações vestíveis e no corpo, "Park disse Phys.org . “Vários candidatos para o efeito foram propostos, com base em nanomateriais de carbono, mas são restringidos por sua capacidade de processamento pobre ou baixa condutividade elétrica envolvendo produtos químicos prejudiciais e tóxicos. Resolvemos esses problemas com flocos MXene processados ​​em solução. "

p No novo estudo, os pesquisadores primeiro usaram flocos MXene para fabricar um aquecedor de filme fino transparente. Sob um 15 V aplicado, a temperatura do aquecedor aumentou a uma taxa de 8 ° C / segundo para atingir um máximo de 120 ° C (248 ° F). Submergindo o aquecedor em nitrogênio líquido por 5 minutos, os pesquisadores demonstraram que o aquecedor pode funcionar como um descongelador, removendo rapidamente o gelo em sua superfície abaixo de 12 V. Como uma demonstração de sua alta flexibilidade, o aquecedor pode ser dobrado em um ângulo de 90 ° sem qualquer aumento na resistência, e continuou a funcionar mesmo quando dobrado ao meio, embora com maior resistência.

p Os pesquisadores também demonstraram que os flocos MXene podem ser usados ​​para fazer tecidos aquecidos. Para fazer isso, os pesquisadores trataram fios de polímero comerciais com um revestimento para aumentar sua interação eletrostática com os flocos de MXene. Em seguida, eles mergulharam os fios em uma solução de água contendo flocos de MXene. A interação eletrostática entre os fios carregados positivamente e os flocos carregados negativamente fez com que os flocos se automontassem nas fibras individuais, transformando os fios brancos em pretos no processo.

p Os fios revestidos de MXene foram costurados juntos com algodão para fazer roupas aquecidas. Sob uma pequena voltagem, cada floco MXene agia como um minúsculo aquecedor. Ao controlar a tensão, os pesquisadores puderam aumentar gradualmente a temperatura da pele fria de volta à temperatura normal do corpo sem causar danos à pele. Em aplicações futuras, as roupas aquecidas podem ser alimentadas por baterias convencionais ou fontes alternativas de energia.

p "Potencialmente, nosso aquecedor pode ser alimentado pela energia armazenada em baterias e / ou supercapacitores de uma variedade de fontes de energia renováveis ​​emergentes, como células solares vestíveis, geradores de energia triboelétrica, e assim por diante, "Park disse.

p Os pesquisadores esperam que o robusto, roupas aquecidas flexíveis podem ser úteis para termoterapia e monitoramento de saúde, entre outras aplicações pessoais.

p "Como os flocos MXene que desenvolvemos com o processo de solução são altamente condutores e opticamente transparentes, uma variedade de aplicações são possíveis, em particular, exigindo eletrodos transparentes, "Park disse." Os exemplos incluem o desenvolvimento de telas de diodo orgânico emissor de luz mecanicamente flexíveis e, portanto, vestíveis, fotodetectores, e sensores transparentes de toque e / ou pressão. " p © 2019 Science X Network