O terno poderoso:não apenas para o trabalho

Você sabia que a integração de nanomateriais, manufatura e tecidos de vestuário está prestes a criar um novo “traje de força” vestível que pode ajudar a monitorar pacientes ou gerar energia - entre inúmeras outras possibilidades?

Quatro Institutos de Fabricação dos EUA em colaboração com os Centros NIST MEP estão desempenhando um papel vital nesta indústria e em sua cadeia de suprimentos afiliada, valendo-se de desenvolvimentos comerciais e técnicos que podem ser rapidamente aplicados neste novo campo.

À medida que o desenvolvimento de nanomateriais continua em ritmo acelerado, mais aplicações são identificadas e envolvem a integração de dispositivos de alta tecnologia com produtos centenários. Uma dessas aplicações na indústria de vestuário é uma nova tendência conhecida como Power Suits.

Coleta de energia

Coleta de energia é o processo pelo qual a energia é derivada de fontes externas (por exemplo, energia solar, energia térmica, energia eólica, gradientes de salinidade e energia cinética, também conhecida como energia ambiente), capturada e armazenada para pequenos dispositivos autônomos sem fio, como aqueles usados ​​em dispositivos eletrônicos vestíveis e redes de sensores sem fio. No nível de micro e miliamperes, essa prática continua ganhando importância à medida que os dispositivos são desenvolvidos com requisitos de energia muito baixos. É uma área de interesse para o setor de vestuário, especificamente no que se refere à transferência de “movimento” em energia.

As aplicações potenciais neste setor podem mudar vidas.

Detecção de queda de uma pessoa idosa, fornecimento de energia para marca-passos ou outros implantes e incorporação de dispositivos GPS em roupas para caminhantes ou para localizar pacientes desorientados com Alzheimer são algumas das possibilidades1. A transferência é baseada em dois fenômenos bem conhecidos:efeitos piezoelétricos e triboelétricos. Os efeitos piezoelétricos interconectam os sinais elétricos e a força mecânica, enquanto os efeitos triboelétricos envolvem a coleta de cargas opostas em dois materiais diferentes, uma vez que os materiais entram em contato um com o outro.

O papel dos institutos de fabricação dos EUA e centros MEP

Power Suits e outras vestimentas tecnicamente avançadas requerem desenvolvimentos comerciais e tecnológicos de quatro áreas altamente integradas:sensores flexíveis, utilização de dados “inteligente”, eletrônica de energia e tecidos. Estas estão entre as áreas de foco de tecnologia dos seguintes Institutos de Fabricação dos EUA recentemente estabelecidos:

A missão da PowerAmerica é desenvolver processos de manufatura avançados que permitirão a produção em larga escala de semicondutores wide bandgap (WBG), que permitem que os componentes eletrônicos sejam menores, mais rápidos e mais eficientes do que os semicondutores feitos de silício.

A NEXTFLEX está focada no desenvolvimento de uma nova era na fabricação de eletrônicos híbridos flexíveis (FHE) catalisando o ecossistema de eletrônicos híbridos flexíveis dos EUA para comercializar tecnologia por meio de investimentos em aumento de escala de materiais FHE, processamento de dispositivos reduzidos, impressão e embalagem integrada de dispositivo / sensor, design de sistema ferramentas e teste de confiabilidade e modelagem.

O Clean Energy Smart Manufacturing Innovation Institute reúne um consórcio de quase 200 parceiros da academia, indústria e organizações sem fins lucrativos, de mais de 30 estados, para estimular avanços em sensores inteligentes e controles de processo digital que podem melhorar radicalmente a eficiência dos EUA fabricação avançada.





Uma organização nacional sem fins lucrativos apoiada pela indústria, academia, governo e capital de risco, o Instituto de Tecidos Funcionais Avançados da América (AFFOA) irá acelerar a comercialização generalizada de tecidos altamente funcionais. Isso inclui avanços recentes em materiais de fibra e processos de fabricação que nos permitirão projetar e produzir tecidos que vêem, ouvem, sentem, comunicam, armazenam e convertem energia, regulam a temperatura, monitoram a saúde e mudam de cor - o alvorecer de uma “revolução dos tecidos ”.

Um elemento-chave para a implementação e adoção dessas novas tecnologias com fabricantes nos EUA é o Embedding MEP in Manufacturing USA Institutes Pilot Projects que começou em 2016. Alguns dos principais objetivos do piloto são:

• aumentar a conscientização dos pequenos fabricantes dos EUA sobre as áreas de foco e recursos do Manufacturing USA Institute;
• garantir o envolvimento de pequenos fabricantes dos EUA nos processos e atividades associadas à informação e ao desenvolvimento das agendas de pesquisa dos institutos;
• aumentar a participação de pequenos fabricantes dos EUA na pesquisa do Manufacturing USA Institute; e
• garantir a transição dos resultados da pesquisa do instituto para pequenos fabricantes dos EUA para implementação.

Apenas o começo

O desenvolvimento de ternos de energia mal arranha a superfície dos avanços que são possíveis com a integração de fenômenos físicos, nanomateriais e adoção de novas tecnologias. A produção comercial de produtos de última geração, como esses, requer cadeias de suprimentos que integrem novos processos e desenvolvimentos de tecnologia. Por meio da colaboração dos Institutos Manufacturing USA e dos centros MEP, os fabricantes serão capazes de acessar mercados que de outra forma seriam inacessíveis, ao mesmo tempo em que trazem produtos inovadores aos consumidores.

Se você estiver interessado em aprender mais sobre esses desenvolvimentos, entre em contato com o MEP Center local ou a sede do NIST MEP em 301-975-0413.

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^1. “Nanotecnologia poderia nos trazer um novo“ traje de força ”, CEN.ACS.ORG, 16 de janeiro de 2017, P15-17.