Fios de celulose condutora simplificam fabricação de tecidos eletrônicos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 29/03/2021

Estes são os fios de celulose eletricamente condutora.
[Imagem: Sozan Darabi et al. - 10.1021/acsami.0c15399]

e-Tecidos

Fibras de celulose naturais tratadas para se tornar condutoras de eletricidade prometem dar um novo impulso ao campo das tecnologias de vestir, tecidos eletrônicos e aplicações biomédicas.

"Aparelhos eletrônicos miniaturizados e de vestir são cada vez mais comuns em nossa vida diária. Mas, atualmente, eles são frequentemente dependentes de materiais raros ou, em alguns casos, tóxicos. Eles também estão levando a um acúmulo gradual de grandes montanhas de lixo eletrônico.

"Há uma necessidade real de materiais orgânicos renováveis para uso em têxteis eletrônicos," disse a pesquisadora Sozan Darabi, da Universidade Chalmers de Tecnologia, na Suécia.

Para atender a essa necessidade, Darabi fez uma descoberta importante: Ela constatou que a celulose natural da madeira é um material melhor do que a seda - que a equipe da Universidade vinha usando até agora - para criar fios condutores orgânicos biocompatíveis.

Darabi partiu de uma tecnologia desenvolvida na Universidade Aalto, na Finlândia, para tecer a celulose em fios e fibras, e então criou uma técnica para tornar esses fios e fibras capazes de conduzir eletricidade.

Os fios de celulose são costurados como qualquer linha, usando uma máquina de costura comum.
[Imagem: Sozan Darabi et al. - 10.1021/acsami.0c15399]

Celulose que conduz eletricidade

Os fios de celulose tornam-se condutores quando passam por um processo em tudo igual ao de tingimento, com a diferença que a tinta é substituída por um material polimérico eletricamente condutor, o conhecido PEDOT:PSS (polietilenodioxitiofeno: poliestirenosulfonato).

As medições mostram que o processo de tingimento dá ao fio de celulose uma condutividade recorde, que pode ser aumentada ainda mais com a adição de nanofios de prata. Em testes de resistência e durabilidade, a condutividade foi mantida após várias lavagens.

Costurando os fios de celulose eletricamente condutores em um tecido, usando uma máquina de costura doméstica padrão, Darabi produziu um têxtil termoelétrico, que produz uma pequena quantidade de eletricidade quando é aquecido de um lado - por exemplo, pelo calor do corpo de uma pessoa, durante o inverno, ou pelo Sol, durante o verão.

Com uma diferença de temperatura de 37 ºC, o tecido pode gerar cerca de 0,2 microwatts de eletricidade.

Nesta demonstração, os pesquisadores usaram o tecido eletrônico para criar um teclado.
[Imagem: Mats Tiborn]

Fios de celulose

"A celulose é um material fantástico, que pode ser extraído e reciclado de forma sustentável, e vamos vê-lo cada vez mais usado no futuro. E quando os produtos são feitos de um material uniforme, ou com o mínimo de materiais possível, o processo de reciclagem se torna muito mais fácil e mais eficaz.

"Essa é outra perspectiva a partir da qual o fio de celulose é muito promissor para o desenvolvimento dos tecidos eletrônicos," disse o professor Christian Müller, um dos coordenadores da pesquisa.

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