Palmilhas impressas em 3D absorvem o suor para alimentar a eletrônica

Suar não é muito agradável, mas é uma forma normal e natural do corpo humano regular a temperatura corporal, diminuindo o estresse térmico, que pode ocorrer por uma série de razões, incluindo exercícios, altas temperaturas, comer alimentos picantes ou quando você está sentir ansiedade ou constrangimento. Pesquisadores da Universidade Nacional de Cingapura (NUS) criaram um novo filme que pode evaporar o suor seis vezes mais rápido e usar a umidade coletada para alimentar dispositivos eletrônicos vestíveis. Eles publicaram recentemente um artigo sobre seu trabalho, intitulado “Filme super-higroscópico para vestíveis com funções duplas de acelerar a evaporação do suor e coleta de energia” , na revista científica Nano Energye 3D imprimiu um produto protótipo para o que parece ser uma aplicação muito útil.

Apesar do boom nas técnicas de captação de água atmosférica, poucas tentativas foram feitas com um horizonte mais amplo – absorvendo a umidade da evaporação do suor, que tem implicações substanciais para o conforto humano e eletrônicos vestíveis. Aqui, um material super-higroscópico baseado em complexo de cobalto (Co-SHM) é desenvolvido para acelerar a evaporação do suor e fabricar dispositivos de captação de energia acionados por umidade. O Co-SHM apresenta estrutura de filme fino transparente, cinética de absorção rápida e alta captação de água de 4,6 g g -1. A regeneração do material pode ser impulsionada pela luz solar natural, tornando o Co-SHM um absorvente de umidade com eficiência energética. Integrando o Co-SHM em membranas de PTFE respiráveis ​​e à prova d’água, projetamos novos tipos de almofadas de axila, forro de sapato e palmilha, que podem absorver rapidamente a umidade do suor para evitar o acúmulo de suor, proporcionando assim um microclima seco e confortável para as pessoas. Além disso, o suor absorvido pode ser transduzido em energia por meio de dispositivos de coleta de energia vestíveis baseados em Co-SHM.

O resumo afirma
Foi desenvolvido um material super-higroscópico baseado em complexo de cobalto (Co-SHM) que pode absorver umidade de forma rápida e reversível enquanto usa a luz solar natural para a regeneração do material. A integração do Co-SHM em vestíveis pode acelerar a evaporação do suor e construir um dispositivo vestível de coleta de energia.

Os autores do artigo de pesquisa são Xueping Zhang, Jiachen Yang, Ramadan Borayek, Hao Qu, Dilip Krishna Nandakumar, Qian Zhang, Jun Ding, Swee Ching Tan, todos do Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais da universidade.

O suor é composto principalmente de água. Quando a água evapora da superfície da pele, ela diminui a temperatura da pele e nos sentimos mais frios.

explicou o chefe da equipe de pesquisa, o professor assistente Tan Swee Ching.

Em nossa nova invenção, criamos um novo filme que é extremamente eficaz na evaporação do suor de nossa pele e, em seguida, na absorção da umidade do suor. Também damos um passo adiante, convertendo a umidade do suor em energia que poderia ser usada para alimentar pequenos dispositivos vestíveis.

O novo filme é feito de substâncias químicas higroscópicas (que absorvem umidade), cloreto de cobalto e etanolamina. A maioria dos materiais higroscópicos, como géis de sílica ou zeólitas, apresentam estruturas sólidas em massa e baixa absorção de água, o que significa que não são ideais para absorver a umidade do suor que evapora. Mas o filme da equipe da NUS pode absorver 15 vezes mais umidade do que esses outros materiais higroscópicos e, quando exposto à luz solar, pode liberar a água muito rapidamente. Além disso, o filme muda de cor de azul para roxo e então rosa quando absorve a umidade, que é uma maneira muito bacana de saber quanta umidade foi absorvida. Finalmente, o filme pode realmente ser regenerado quando colocado à luz do sol e reutilizado mais de 100 vezes, o que é uma ótima notícia na frente de sustentabilidade.

Uma equipe de pesquisa da NUS liderada pelo professor assistente Tan Swee Ching (sentado, à esquerda) e o professor Ding Jun (sentado, à direita) desenvolveu um novo filme que é extremamente eficaz na evaporação do suor de nossa pele. Aplicações promissoras incluem palmilhas e forros de sapatos, bem como almofadas nas axilas para absorção de suor.

Em uma demonstração de prova de conceito, os pesquisadores projetaram um dispositivo vestível que usa o filme como eletrólito e coleta energia suficiente da umidade absorvida para alimentar um diodo emissor de luz, sem o uso de baterias. Cada uma das oito células eletroquímicas (ECs) que compõem o dispositivo pode gerar cerca de 0,57 volts de eletricidade.

A equipe também demonstrou como seu novo filme de absorção de umidade pode ser usado para ajudar com alguns dos problemas comuns que surgem da transpiração intensa. Eles embalaram seu novo filme em membranas de politetrafluoroetileno (PTFE) à prova d’água e respiráveis, que são frequentemente usadas em roupas devido à sua flexibilidade. Em seguida, essas membranas foram utilizadas como protótipo de almofada nas axilas, assim como o protótipo de forro e palmilhas para calçados.

O protótipo da palmilha do sapato foi criado usando impressão 3-D.

explicou o co-líder da equipe de pesquisa, Professor Ding Jun.

O material usado é uma mistura de polímero macio e polímero duro, fornecendo suporte suficiente e absorção de choque.

Definitivamente, já vimos a impressão 3D usada para fabricar palmilhas de sapatos antes, então há uma possibilidade real de que um dia isso possa ser um item disponível comercialmente.

Uma equipe de pesquisadores da NUS inventou um novo filme fino que evapora o suor seis vezes mais rápido e retém 15 vezes mais umidade do que os materiais convencionais. Neste protótipo, a palmilha revestida com o filme muda de azul para rosa à medida que absorve a umidade. A palmilha pode ser facilmente ‘regenerada’ ao ser exposta ao sol e ser reutilizada mais de 100 vezes.

A transpiração nas axilas é embaraçosa e frustrante, e esta condição contribui para o crescimento de bactérias e leva a um odor corporal desagradável.

disse o professor assistente Tan.

O acúmulo de suor nos sapatos pode causar problemas de saúde como bolhas, calosidades e infecções fúngicas. Usando a almofada nas axilas, o forro do sapato e a palmilha do sapato incorporadas com o filme absorvente de umidade, a umidade da evaporação do suor é rapidamente absorvida, evitando o acúmulo de suor e fornece um microclima seco e fresco para o conforto pessoal.

O próximo passo para os pesquisadores da NUS e seu novo filme de absorção de umidade é trabalhar com empresas que possam permitir que eles adicionem o filme em produtos de consumo.

Fonte: 3DPrint.com
Images: National University of Singapore

Deixe uma resposta

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *

Posts Relacionados

Comece a digitar sua pesquisa acima e pressione Enter para pesquisar. Pressione ESC para cancelar.

De volta ao topo