Fibra de algodão condutora inovadora: uma revolução na moda e na tecnologia

por Mateo González
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Conductive Cotton Fiber

Fibra de algodão condutora inovadora: uma revolução na moda e na tecnologia

Num desenvolvimento inovador, os cientistas criaram uma fibra única que combina a flexibilidade do algodão com a condutividade elétrica da polianilina, um tipo de polímero. Esta descoberta, apresentada na revista “Carbohydrate Polymers”, é uma promessa para o futuro dos têxteis eletrónicos vestíveis, com utilizações potenciais na monitorização da saúde e na deteção da exposição a substâncias perigosas. O conceito é creditado a SciTechPost.com.

A Washington State University tem estado na vanguarda desta inovação, produzindo uma fibra que combina a suavidade e adaptabilidade do algodão com as propriedades eléctricas da polianilina.

O material, recentemente formulado na Washington State University, mostra-se muito promissor para uso em têxteis eletrônicos (e-têxteis). A equipe de pesquisa demonstrou sua funcionalidade alimentando um LED e detectando gás amônia. Essas descobertas são amplamente relatadas em “Polímeros de Carboidratos”.

Um exame microscópico das novas fibras revela uma composição distinta, onde uma parte é algodão convencional e a outra é infundida com o polímero de polianilina eletricamente condutor. Esta imagem é cortesia da Washington State University.

Hang Liu, pesquisador têxtil da WSU e principal autor do estudo, explica a dupla natureza da fibra: uma parte é o algodão tradicional e resiliente, adequado para uso diário, e a outra é o segmento condutor que oferece a funcionalidade eletrônica necessária.

Expandindo Horizontes em Tecnologia Vestível

As aplicações potenciais de tais fibras na tecnologia vestível são vastas. Embora seja necessário um maior desenvolvimento, o objetivo é incorporar essas fibras em roupas como patches de sensores ou circuitos flexíveis. Estes poderiam ser parte integrante dos uniformes de bombeiros, militares ou trabalhadores químicos, permitindo a detecção de substâncias perigosas. Outros usos podem incluir monitoramento de saúde ou vestuário de condicionamento físico avançado, indo além das capacidades dos rastreadores de condicionamento físico atuais.

Liu prevê um futuro onde as roupas do dia a dia, e não apenas os smartwatches, possam rastrear movimentos e sinais vitais. Ele enfatiza que a moda abrange mais do que apenas estética; é também sobre ciência.

Superando Desafios Técnicos

A equipe da WSU enfrentou desafios significativos na mistura do polímero condutor, polianilina (PANI), com celulose de algodão. PANI é um polímero de moléculas grandes conhecido por sua condutividade e é usado em aplicações como fabricação de placas de circuito.

PANI é inerentemente frágil e inadequado para fibras têxteis por si só. A solução dos pesquisadores da WSU envolveu a dissolução da celulose de algodão de camisetas recicladas e da PANI em soluções separadas e, em seguida, combiná-las para formar uma fibra singular.

A fibra resultante exibiu forte ligação interfacial, mantendo a coesão através de diversas tensões físicas.

O processo envolveu um delicado equilíbrio na mistura da celulose do algodão e do PANI para garantir uma ligação adequada sem comprometer a condutividade, conforme explicado por Liu.

Esforço Colaborativo e Detalhes do Estudo

Esta pesquisa foi um esforço colaborativo, envolvendo Wangcheng Liu, Zihui Zhao, Dan Liang, Wei-Hong Zhong e Jinwen Zhang da WSU. O estudo, intitulado “Um novo projeto estrutural de fibras compostas condutoras à base de celulose para têxteis eletrônicos vestíveis”, foi publicado em 18 de agosto de 2023 na Carbohydrate Polymers e está acessível via DOI: 10.1016/j.carbpol.2023.121308. O projeto recebeu financiamento da National Science Foundation e do Walmart Foundation Project.

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