Tecnologia de impressão a laser para tecidos eletrônicos à prova d'água

A indústria de tecidos inteligentes tem aplicações em dispositivos vestíveis para os setores de consumo, saúde e defesa – desde o monitoramento de sinais vitais de pacientes até o rastreamento da localização e estado de saúde de soldados em campo e monitoramento de pilotos ou motoristas quanto à fadiga. Têxteis inteligentes com detecção integrada, comunicação sem fio ou tecnologia de monitoramento de saúde, no entanto, exigem soluções de energia robustas e confiáveis.

Os métodos atuais de armazenamento de energia têxtil inteligente, como costurar baterias em roupas ou usar fibras eletrônicas, podem ser pesados ​​e ter problemas de capacidade. Esses componentes eletrônicos também podem sofrer curtos-circuitos e falhas mecânicas quando entram em contato com suor ou umidade do ambiente.

Um método escalável foi desenvolvido para fabricar rapidamente têxteis que são incorporados a dispositivos de armazenamento de energia. Em apenas três minutos, o método pode produzir um remendo têxtil inteligente de 10 × 10 cm que é à prova d'água, elástico e facilmente integrado a tecnologias de coleta de energia.

O método permite que supercapacitores de grafeno – dispositivos de armazenamento de energia de longa duração que são facilmente combinados com energia solar ou outras fontes de energia – sejam impressos a laser diretamente nos têxteis. Em uma prova de conceito, os pesquisadores conectaram o supercapacitor a uma célula solar, fornecendo um tecido inteligente eficiente, lavável e autoalimentado.

O supercapacitor à base de grafeno é totalmente lavável e pode armazenar a energia necessária para alimentar uma roupa inteligente – e pode ser feito em minutos em grande escala. O método também pode permitir uma fabricação rolo a rolo mais rápida com o uso de impressão a laser avançada com base na fabricação multifocal e técnicas de aprendizado de máquina.