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Calor corporal capturado para alimentar wearables leves

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Cientistas da Universidade de Massachusetts desenvolveram um tecido que pode coletar o calor do corpo para alimentar pequenos dispositivos vestíveis, como rastreadores de fitness.

Química de materiais Trisha Andrew e seu Ph.D. a aluna Linden Allison desenvolveu o tecido que usa o efeito “termoelétrico” que ocorre quando há diferença entre a temperatura corporal e o ar ambiente mais frio.

O tecido tem alta condutividade elétrica e baixa condutividade térmica, o que permite mover cargas elétricas de uma região quente para uma mais fria usando este efeito, enquanto muitos cientistas identificaram o calor de um corpo humano como uma possível fonte de energia para vestíveis.

O calor do corpo é uma fonte de energia infinita

Os tecidos existentes que podem coletar essa fonte de energia são caros, tóxicos ou ineficientes.

Andrew diz: “O que desenvolvemos é uma maneira de produzir filmes de polímero biocompatíveis, flexíveis e leves a vapor de baixo custo feitos de materiais abundantes em tecidos de algodão que têm propriedades termoelétricas altas o suficiente para produzir uma tensão térmica razoavelmente alta, o suficiente para alimentar um pequeno dispositivo. ”

Os dois cientistas aproveitaram as propriedades de transporte de calor naturalmente baixo da lã e do algodão para criar roupas termoelétricas que podem manter um gradiente de temperatura em um dispositivo eletrônico conhecido como termopilha.

Isso converte calor em energia elétrica, mesmo durante longos períodos de desgaste contínuo. “Basicamente, capitalizamos a propriedade de isolamento básico dos tecidos para resolver um problema antigo na comunidade de dispositivos”, resumem ela e Allison.

“Acreditamos que este trabalho será interessante para engenheiros de dispositivos que buscam explorar novas fontes de energia para eletrônicos vestíveis e designers interessados ​​em criar roupas inteligentes.”

O tecido aproveita as propriedades naturais da lã

Os cientistas desenvolveram um protótipo de sua ideia imprimindo a vapor um polímero condutor conhecido como poli (3,4-etilenodioxitiofeno) persistentemente dopado com p (PEDOT-Cl) em um tecido de algodão de trama justa e uma de trama média. .

Ele foi então integrado a uma faixa vestível que gera voltagens térmicas maiores que 20 miliVolts quando usada na mão.

O protótipo foi manipulado e lavado para testar sua resistência e durabilidade ao material. O desempenho do material “não racha, delamina ou lava mecanicamente ao ser lavado ou lixado, confirmando a rugosidade mecânica do PEDOT-CI impresso a vapor”.

O suor pode ser útil para aumentar a termovoltagem

O suor aumentou a saída de termovoltagem da braçadeira de tecido, pois os materiais úmidos são conhecidos por melhor condutor de calor do que os tecidos secos. Eles poderiam mitigar a transferência de calor excessiva adicionando uma camada de plástico reflexivo de calor entre a pele do usuário e a pulseira.

A pesquisa foi publicada na Advanced Materials Technologies.

Em resumo, os pesquisadores dizem, “mostramos que o processo de revestimento de vapor reativo cria termopilhas de tecido mecanicamente robusto” com “fatores de energia termoelétrica notavelmente elevados” em diferenciais de baixa temperatura em comparação com dispositivos produzidos tradicionalmente.

“Além disso, descrevemos as melhores práticas para a integração natural de termopilhas em roupas, o que permite que gradientes de temperatura significativos sejam mantidos em toda a termopilha, apesar do desgaste contínuo.”

A pesquisa pode abrir caminho para tecidos mais baratos e não tóxicos que podem ser usados ​​para alimentar vestíveis.


Assista o vídeo: Melhor Temperatura para aprender. Selenium e sistema imunológico. Sal Grosso. Dr Lair Ribeiro (Junho 2022).


Comentários:

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