Um grupo de pesquisadores chineses desenvolveu fibras que podem emitir luz e gerar eletricidade sem precisar serem conectadas com energia elétrica. O grupo de pesquisa em materiais avançados da Escola de Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade Donghua publicou o estudo na revista “Science”.
A pesquisa propõe uma nova fibra inteligente que integra funções como coleta de energia sem fio, percepção de informações e transmissão. Os tecidos inteligentes feitos com essa fibra não precisam de chips ou baterias para realizar funções de interação humano-máquina, como exibição de luz e controle por toque.
Este avanço abre novas possibilidades para a interação inteligente entre humanos e o ambiente, com amplas perspectivas de aplicação. Os dispositivos inteligentes vestíveis estão se tornando parte da vida das pessoas. Atualmente, o desenvolvimento de fibras inteligentes é frequentemente baseado na “arquitetura de von Neumann”, o que significa que os tecidos inteligentes ainda dependem de chips e baterias. Isso torna os produtos volumosos, pesados e rígidos, dificultando a satisfação simultânea das necessidades de funcionalidade e conforto dos tecidos.
A equipe de pesquisa da Universidade Donghua propôs de forma inovadora uma nova arquitetura de fibra inteligente que não segue a “arquitetura de von Neumann”, simplificando efetivamente a estrutura de hardware de dispositivos vestíveis e tecidos inteligentes, otimizando sua usabilidade.
Esta pesquisa integrou funções como coleta de energia, percepção de informações e transmissão de sinais em uma única fibra e criou tecidos inteligentes que não dependem de chips e baterias.
Mas afinal, qual é o mistério por trás das fibras que podem emitir luz e gerar eletricidade sem precisar serem conectadas à energia elétrica? Como a energia eletromagnética dispersa no ambiente é “transferida” para as fibras?
Esta pesquisa propõe o corpo humano como veículo de interação de energia, abrindo um caminho conveniente para a transferência de energia. A energia eletromagnética que normalmente se dissipa na atmosfera entra primeiro em um circuito formado por fibras, corpos humanos e a terra, seguindo o princípio “cotidiano e imperceptível” que promove o novo mecanismo de interação de energia “acoplamento com o corpo humano”.
Após a adição de materiais funcionais específicos, basta um simples toque no corpo humano para que essa nova fibra demonstre o “milagre” de emitir luz e gerar eletricidade.
“Esta nova fibra possui uma estrutura de três camadas, todas feitas de materiais comuns no mercado. A camada central é uma fibra de antena indutiva para campos eletromagnéticos alternados (fibra de nylon prateada), a camada intermediária é um dielétrico que aumenta a capacidade de acoplamento de energia eletromagnética, e a camada externa é uma camada luminosa sensível ao campo elétrico. Os custos dos materiais são baixos, e o processamento das fibras e tecidos pode ser realizado com tecnologias maduras, o que já permite a produção em massa”, disse Yang Weifeng, doutorando da Escola de Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade Donghua e primeiro autor do artigo.
Esta pesquisa também demonstrou várias aplicações desta fibra inteligente baseada no princípio de acoplamento com o corpo humano: sem o uso de chips e baterias, ela possibilita funções como toque luminoso, exibição de tecidos e transmissão de comandos sem fio.
Hou Chengyi, pesquisador do Laboratório Estadual de Modificação de Materiais Fibrosos da Universidade Donghua, explicou: “Esta nova fibra pode ser aplicada em tecidos comuns, como roupas e decorações têxteis. Quando em contato com o corpo humano, ela pode realizar funções de sensorização visual, interação e iluminação brilhante através da emissão de luz, além de gerar sinais sem fio com base nos diferentes movimentos e posturas corporais, permitindo o controle remoto de eletrodomésticos inteligentes e outros produtos eletrônicos. Essas funções inovadoras têm o potencial de expandir os cenários de aplicação de produtos eletrônicos e até mesmo mudar a forma como as pessoas vivem de maneira inteligente.”
O professor Wang Hongzhi, líder do grupo de pesquisa, declarou que no futuro eles irão aprofundar a pesquisa sobre como tornar essa nova fibra capaz de coletar energia de forma mais eficiente do ambiente e utilizá-la para impulsionar mais funções, incluindo exibição, deformação, processamento e inteligência artificial.
Fonte: finance.people.com.cn
Imagem principal: Volff/ Xinhua
