Roupas ‘alimentadas’ a energia solar que o aquecem? Cientistas criam fibras revolucionárias
Cientistas da Universidade Johns Hopkins, nos Estados Unidos, desenvolveram uma técnica inovadora que permite criar fibras capazes de armazenar energia elétrica, alimentadas por baterias ou energia solar. Esta descoberta abre portas para a criação de roupas que não só acumulam energia como também a utilizam, possibilitando a integração de tecnologias avançadas nos têxteis do dia-a-dia.
Estas novas fibras têm o potencial de alimentar dispositivos tecnológicos vestíveis de alto desempenho, criando tecidos eletrónicos inteligentes que podem ser lavados, respiram e esticam como os têxteis convencionais. Entre as aplicações mais promissoras está a possibilidade de roupas aquecidas, capazes de manter o utilizador quente em climas frios.
As baterias de fibra tradicionais têm um desempenho limitado porque os elétrodos são frequentemente entrelaçados, deixando grande parte da superfície do elétrodo inativa. No entanto, a técnica desenvolvida pela equipa da Johns Hopkins permite aumentar a eficiência dessas baterias.
No estudo publicado na revista Advanced Materials Technologies, os investigadores detalham um novo método que facilita a produção em larga escala destas baterias. “Em vez de usar equipamento têxtil convencional, adaptámos o equipamento de produção de baterias para obter a espessura necessária nas fibras”, explicou Rachel Altmaier, autora principal do estudo, em comunicado da universidade.
As novas baterias são fabricadas a partir de tiras planas de elétrodos e de um separador de polímero, que são introduzidos numa prensa de rolo aquecida e laminados num design empilhado. Este método, semelhante ao das células convencionais, proporciona maior potência e desempenho. A estrutura é então cortada a laser para criar uma fibra com cerca de 700 micrómetros de diâmetro.
Esta abordagem é pioneira na utilização de corte a laser em baterias empilhadas e demonstra a viabilidade de personalizar o tamanho das baterias sem comprometer o desempenho. “Precisamos de ser capazes de executar todos os nossos processos continuamente, ou o que desenvolvemos não terá relevância prática. Este processo pode ser integrado numa linha de produção já existente”, acrescentou Altmaier.
Para além das baterias, a equipa está a trabalhar em fibras que captam a luz solar e a convertem em eletricidade. Num segundo artigo, os investigadores abordaram o desafio de criar fibras escaláveis e de alto desempenho que possam ser usadas como células solares.
“Utilizámos processos normais de fabrico de microeletrónica para desenvolver uma abordagem que transformou a atual tecnologia de células solares em fibras flexíveis e duradouras”, afirmou Michael Jin, autor principal do segundo estudo. “Mesmo depois de dobrarmos a fibra 8.000 vezes, não vimos qualquer alteração no seu desempenho”, destacou Jin.
O objetivo final da equipa é desenvolver fibras que não só captem energia solar como também armazenem essa energia diretamente nos têxteis. “À medida que a procura por têxteis eletrónicos cresce, há uma necessidade de fontes de energia menores, reutilizáveis, duráveis e extensíveis”, afirmou Konstantinos Gerasopoulos, líder do estudo.
A equipa de investigadores da Johns Hopkins continua a explorar formas de criar fontes de energia mais eficazes, resistentes e inovadoras, que poderão revolucionar a indústria têxtil e a forma como integramos a tecnologia no nosso vestuário quotidiano.