NA, 24/11/2022
Por Ben Coxworth
Embora muitos grupos estejam desenvolvendo "tecidos inteligentes" geradores de energia, a tecnologia costuma ser complexa demais para ser ampliada para uso comercial. Agora, no entanto, os cientistas desenvolveram um método simples de bordar geradores elétricos em tecidos comuns.
A nova técnica está sendo desenvolvida na North Carolina State University, por uma equipe liderada pelo professor Assistente Rong Yin.
Incorpora um fio especial, feito de fios de cobre disponíveis comercialmente revestidos em poliuretano. Esse fio é bordado em uma base de tecido de algodão comum – ou potencialmente em qualquer outro material. Na área onde o fio está sendo adicionado, porém, o algodão é sobreposto por um tecido feito de um polímero sintético chamado PTFE (politetrafluoretileno). Há um pequeno espaço entre o PTFE e os fios de cobre.
Em uma etapa final, uma camada protetora de fio de algodão regular é bordada sobre o fio de cobre.
Quando o usuário de uma vestimenta incorporando o fio subsequentemente se move, os fios e o PTFE entram e saem de contato um com o outro. Quando eles se tocam, os elétrons são transferidos entre eles, gerando uma corrente elétrica. Esse fenômeno é conhecido como efeito triboelétrico e é o responsável pela carga estática que ocorre quando você penteia o cabelo. Pequenos dispositivos que utilizam o efeito para gerar eletricidade utilizável são chamados de nanogeradores triboelétricos (TENGs).
Em testes de laboratório, alguns dos TENGs de fio de cobre foram bordados em jeans que foram usados na palma da mão, no cotovelo, sob o braço e no joelho. Em todos os casos, os dispositivos geraram sinais elétricos que poderiam ser usados para rastrear o movimento da respectiva parte do corpo. Além disso, quando um dos TENGs era preso à palmilha de um sapato, ele funcionava como um pedômetro, gerando sinais elétricos de intensidade variável, dependendo se o usuário estava andando, correndo ou pulando.
Por fim, a tecnologia foi usada para criar um teclado numérico localizado no braço, no qual cada número foi bordado individualmente no tecido base. Dependendo do número que o usuário pressionava, um sinal elétrico diferente era produzido.
E como um benefício adicional, os TENGs bordados são baratos de aplicar e mantêm sua funcionalidade após vários ciclos de lavagem.
“Nossa técnica usa bordados, que são bem simples – você pode costurar nossos fios diretamente no tecido”, disse Yin. "Durante a produção de tecidos, você não precisa considerar nada sobre os dispositivos vestíveis. Você pode integrar os fios geradores de energia após a confecção do item de vestuário."
Um artigo sobre a pesquisa foi publicado recentemente na revista Nano Energy
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Fonte:https://newatlas.com/materials/embroidered-yarn-triboelectric-nanogenerator/
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