E-Têxteis Impermeáveis Impressos a Laser: Pioneirismo em Soluções de Energia para Tecidos Inteligentes

A indústria de tecidos inteligentes tem aplicações em dispositivos vestíveis para consumidor, saúde e setores de defesa — desde monitoramento de sinais vitais de pacientes, até rastreamento de localização e estado de saúde de soldados no campo, e monitoramento de pilotos ou motoristas para fadiga. Tecidos inteligentes com sensoriamento embutido, comunicação sem fio ou tecnologia de monitoramento de saúde, no entanto, exigem soluções de energia robustas e confiáveis.

Métodos atuais de armazenamento de energia para têxteis inteligentes, como costurar baterias em roupas ou usar e-fibras, podem ser pesados e ter problemas de capacidade. Tais componentes eletrônicos também podem sofrer curto-circuitos e falha mecânica quando entram em contato com suor ou umidade do ambiente.

Um método escalável foi desenvolvido para fabricar rapidamente têxteis incorporados com dispositivos de armazenamento de energia. Em apenas três minutos, o método pode produzir um patch têxtil inteligente de 10 × 10 cm que é impermeável, elástico e prontamente integrado com tecnologias de colheita de energia.

O método permite supercapacitores de grafeno — dispositivos de armazenamento de energia duradouros que são facilmente combinados com solar ou outras fontes de energia — serem impressos a laser diretamente em têxteis. Em uma prova de conceito, pesquisadores conectaram o supercapacitor com uma célula solar, entregando um tecido inteligente eficiente, lavável e autoalimentado.

O supercapacitor baseado em 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 poderia permitir fabricação roll-to-roll mais rápida com o uso de impressão a laser avançada baseada em fabricação multifocal e técnicas de aprendizado de máquina.