Skip to main content

O uso da análise de textura no desenvolvimento de novos materiais para tecnologias vestíveis

agosto 31, 2023

As tecnologias vestíveis ganharam enorme popularidade nos últimos anos, com o surgimento de rastreadores de fitness, smartwatches e dispositivos de monitoramento de saúde e entretenimento. À medida que aumenta a procura por dispositivos vestíveis, aumenta também a necessidade de novos materiais que sejam leves, duráveis e confortáveis de usar durante longos períodos, ao mesmo tempo que recolhem e transmitem dados com precisão. Alcançar este equilíbrio entre forma e função requer uma consideração cuidadosa dos materiais utilizados na sua construção.

A análise de textura surgiu como uma ferramenta poderosa para o desenvolvimento de novos materiais para tecnologias vestíveis, permitindo aos pesquisadores avaliar a flexibilidade, firmeza e outras propriedades físicas dos materiais que compõem os dispositivos vestíveis. O desenvolvimento de novos materiais para tecnologias vestíveis requer um conhecimento profundo de suas propriedades mecânicas, incluindo textura, elasticidade e durabilidade. Essas propriedades afetam a usabilidade, o conforto e a vida útil das tecnologias vestíveis.

A análise de textura fornece um método científico e quantitativo para caracterizar essas propriedades mecânicas usando um Analisador de Textura que mede a deformação e as propriedades mecânicas de um material sob condições de carga específicas em diferentes pontos. O material é comprimido ou esticado e as forças e deformações resultantes são registradas. Esta abordagem técnica também pode fornecer insights sobre o comportamento dos materiais sob diferentes condições, como temperatura, umidade, pressão e desgaste.

Aplicações da análise de textura no desenvolvimento de novos materiais para tecnologias vestíveis:

 

  • Medição dos factores de conforto dos tecidos: A elasticidade do tecido afecta a sua capacidade de esticar e recuperar, o que é crucial para garantir um ajuste confortável e seguro. Ao medir as propriedades mecânicas dos materiais, os pesquisadores podem identificar o nível ideal de suavidade, recuperação, flexibilidade e elasticidade que pode proporcionar um ajuste confortável e confortável sem causar desconforto ou restrição de movimentos.
  • Otimizando as propriedades mecânicas dos adesivos: As tecnologias vestíveis geralmente dependem de adesivos para serem fixados à pele para medir com precisão os sinais fisiológicos, como frequência cardíaca, respiração e movimento. A análise de textura é usada para otimizar as propriedades mecânicas dos adesivos para garantir que sejam duráveis, flexíveis e possam aderir a uma variedade de superfícies.
  • Desenvolvimento de novos materiais para impressão 3D: A impressão 3D está se tornando um método cada vez mais popular para a fabricação de tecnologias vestíveis. A análise de textura é usada para desenvolver novos materiais para impressão 3D que são leves, flexíveis e duráveis, mas possuem resistência mecânica adequada à finalidade.
  • Avaliando a durabilidade dos componentes de tecnologia vestível: A análise de textura também pode ajudar no desenvolvimento de materiais que sejam mais duráveis e resistentes ao desgaste, uma vez que os materiais escolhidos utilizados na sua construção devem ser capazes de suportar tensões sem quebrar ou rasgar. Ao medir as propriedades físicas dos materiais, os pesquisadores podem identificar a combinação ideal de materiais que podem suportar o uso repetido, a exposição à umidade e outros fatores ambientais que podem afetar a durabilidade dos dispositivos vestíveis.

 

Exemplos de como os materiais podem ser medidos usando um Analisador de Textura:

 

Analisador de textura medindo rasgo de slot, compressão de loop e resistência à ruptura de material

 

 

Analisador de textura que mede resistência à tração, rasgo de ‘calças’ e propriedades de descascamento em T

Pioneiros já usam um analisador de textura para desenvolvimento de dispositivos vestíveis
Embora não possamos revelar quais empresas comerciais já estão aproveitando os recursos de medição do seu Analisador de Textura para avançar neste ambiente de desenvolvimento em ritmo acelerado, podemos destacar alguns artigos publicados recentemente no mundo acadêmico que utilizam o Analisador de Textura.
Ionogel multifuncional altamente extensível, auto-reparável e superadesivo para um sensor vestível flexível – Pesquisadores da Universidade de Tecnologia e Negócios de Pequim desenvolveram um ionogel altamente extensível, auto-reparável e superadesivo que é feito de um polímero elástico e um líquido iônico que conduz eletricidade e também é autocurativo, o que significa que pode se reparar quando danificado. Eles usaram seu analisador de textura TA.XTplus para medir a força e a elasticidade do ionogel e imaginaram usar o material em sensores que poderiam ser usados ??na pele e monitorar sinais vitais como frequência cardíaca e pressão arterial.
Ionogels nanocompósitos mecanicamente robustos, antifadiga e tolerantes à temperatura, habilitados por ligação de hidrogênio como sensores vestíveis – Os mesmos cientistas da Universidade de Tecnologia e Negócios de Pequim também descobriram que o Ionogel pode detectar até mesmo pequenos movimentos e mudanças de temperatura. Os pesquisadores testaram o Ionogel prendendo-o a uma luva e fazendo com que os participantes realizassem diferentes movimentos com as mãos. Eles descobriram que o Ionogel foi capaz de detectar e medir com precisão os vários movimentos realizados pelos participantes, demonstrando a capacidade do sensor de ser usado para diversas aplicações, incluindo saúde, jogos e rastreamento esportivo.
Sensores de pressão de amplo alcance e resistentes à umidade para monitoramento de saúde, movimento e força de preensão integrados em roupas em ambientes naturais – Pesquisadores da Universidade de Massachusetts desenvolveram um sistema de sensor de pressão resistente à umidade que pode ser integrado em roupas para monitorar a saúde, movimento e força de preensão. O sistema, que usa seu Analisador de Textura para testar painéis de tecido, usa eletrodos à base de grafeno que são resistentes à umidade e silicones flexíveis e elásticos. Sensores colocados nas pontas dos dedos são programados para detectar movimentos musculares e força de preensão. O sistema também pode detectar mudanças de temperatura e umidade e pode ser útil para atletas e militares, bem como para indivíduos com deficiências físicas ou condições crônicas de saúde.
Hidrogel totalmente à base de amido para eletrônicos flexíveis: baterias sensíveis à tensão e sensores autoalimentados – Cientistas da Universidade de Guangzhou desenvolveram um hidrogel flexível que pode abrir caminho para desenvolvimentos em tecnologia vestível. Combinando amido com uma solução de poliacrilato de sódio, a equipe criou um hidrogel com alta resistência à tração e sensibilidade à deformação, ideal para uso como sensor de deformação ou como bateria flexível. Eles usaram seu Analisador de Textura para determinar as propriedades mecânicas do hidrogel e descobriram que ele tinha excelente retenção de forma mesmo depois de esticado. Espera-se que o hidrogel seja usado em dispositivos vestíveis, como smartwatches, roupas e aplicações de saúde.
Propriedade adesiva aprimorada para a pele da folha de fibra complexa de inclusão de poli (álcool vinílico) modificada com grupo de α-ciclodextrina/nonanil eletrofiada – Pesquisadores do Instituto Nacional de Ciência de Materiais no Japão desenvolveram uma solução para melhorar as propriedades adesivas da alfa-ciclodextrina/nonanil eletrofiada folhas de fibras complexas de inclusão de poli (álcool vinílico) modificadas em grupo. O grupo usou seu Analisador de Textura para determinar o quão pegajoso era o material e determinou que o material pode ter aplicações potenciais na cicatrização de feridas ou em produtos adesivos médicos. A pesquisa mostra os benefícios do uso de Analisadores de Textura na ciência dos materiais e destaca as possibilidades inovadoras da eletrofiação para design de materiais.
Compósitos de elastômero fotocrômico autocurativos para sensores UV vestíveis – Pesquisadores do Instituto Vidyasirimedhi de Ciência e Tecnologia (VISTEC) na Tailândia desenvolveram um material compósito de elastômero fotocrômico autocurativo que pode ser usado para criar sensores UV vestíveis. Eles usaram seu Analisador de Textura para medir a resistência à tração e o alongamento do material, que foi então revestido com uma película fina para melhorar suas propriedades fotocrômicas. Quando exposto à luz UV, o material muda de cor e pode ser usado para detectar a quantidade de radiação UV presente. As propriedades de autocura do material significam que ele pode reparar qualquer desgaste causado pelo uso regular, tornando-o ideal para uso em tecnologia vestível.
Hidrogéis multifuncionais à base de plantas projetados com íons de zinco para sensores de deformação vestíveis flexíveis, bioeletrodos e capacitores híbridos de íons de zinco – Pesquisadores da Universidade de Tecnologia de Qilu usaram um analisador de textura para criar hidrogéis à base de plantas para uso em sensores de deformação vestíveis, bio -eletrodos e capacitores híbridos de íons de zinco. Os hidrogéis foram feitos de celulose vegetal e celulose bacteriana e foram projetados para fornecer flexibilidade e alta condutividade. A equipe usou seu Analisador de Textura para avaliar a resistência à tração e compressibilidade dos hidrogéis. A pesquisa sugere que esses hidrogéis vegetais têm grande potencial para uso em uma ampla gama de aplicações, desde dispositivos biomédicos até armazenamento de energia.

Últimas postagens