Uma equipa de investigação liderada pela Universidade de Southampton e pela UWE Bristol demonstrou que os têxteis eletrónicos vestíveis (e-têxteis) podem ser sustentáveis e biodegradáveis
Um novo estudo, que envolveu também as universidades de Exeter, Cambridge, Leeds e Bath, descreve e testa uma nova abordagem sustentável para têxteis eletrónicos ecológicos totalmente impressos por jato de tinta, designada “Smart, Wearable, and Eco-friendly Electronic Textiles”, ou “SWEET”.
Os têxteis electrónicos são aqueles que têm componentes elétricos incorporados, como sensores, baterias ou luzes. Podem ser utilizados na moda, em vestuário desportivo de alto desempenho ou para fins médicos, como peças de roupa que monitorizam os sinais vitais das pessoas.
Estes têxteis têm de ser duráveis, seguros e confortáveis, mas também, numa indústria cada vez mais preocupada com os resíduos de vestuário, têm de ser amigos do ambiente quando deixam de ser usados.
Karim da Winchester School of Art da Universidade de Southampton, que liderou o estudo, explica: “A integração de componentes elétricos em têxteis convencionais complica a reciclagem do material, uma vez que este contém frequentemente metais, como a prata, que não se biodegradam facilmente. A nossa potencial abordagem ecológica para a seleção de materiais sustentáveis e para o fabrico ultrapassa este problema, permitindo que o tecido se decomponha quando é eliminado”.
A conceção da equipa tem três camadas: uma camada de deteção, uma de interface com os sensores e um tecido de base. Utiliza um tecido chamado Tencel para a base, que é feito de madeira renovável e é biodegradável. A eletrónica ativa no desenho é feita de grafeno, juntamente com um polímero chamado PEDOT: PSS. Estes materiais condutores são impressos com precisão por jato de tinta no tecido.
Os investigadores testaram amostras do material para monitorização contínua da fisiologia humana utilizando cinco voluntários. As amostras do tecido, ligadas ao equipamento de monitorização, foram fixadas às luvas usadas pelos participantes. Os resultados confirmaram que o material pode medir de forma eficaz e fiável o ritmo cardíaco e a temperatura ao nível da norma industrial.
Shaila Afroj, Professora Associada de Materiais Sustentáveis da Universidade de Exeter e coautora do estudo, salientou a importância deste desempenho: “Conseguir uma monitorização fiável com um padrão para a indústria com materiais ecológicos é um marco significativo. Demonstra que a sustentabilidade não tem de ser feita à custa da funcionalidade, especialmente em aplicações críticas como os cuidados de saúde.”
A equipa do projeto enterrou então os têxteis eletrónicos no solo para medir as suas propriedades biodegradáveis. Ao fim de quatro meses, o tecido tinha perdido 48% do seu peso e 98% da sua resistência, o que sugere uma decomposição relativamente rápida e também eficaz. Além disso, uma avaliação do ciclo de vida revelou que os eléctrodos à base de grafeno tinham até 40 vezes menos impacto no ambiente do que os eléctrodos normais.
Marzia Dulal, da UWE Bristol, bolseira de doutoramento da Commonwealth e primeira autora do estudo, salientou o impacto ambiental: “A nossa análise do ciclo de vida mostra que os têxteis electrónicos à base de grafeno têm uma fração da pegada ambiental em comparação com a eletrónica tradicional. Isto torna-os uma escolha mais responsável para as indústrias que procuram reduzir o seu impacto ecológico”.
O processo de impressão a jato de tinta é também uma abordagem mais sustentável para o fabrico de têxteis eletrónicos, depositando o número exato de materiais funcionais nos têxteis conforme necessário, quase sem desperdício de material e com menor utilização de água e energia do que a impressão serigráfica convencional.
Karim conclui: “Num contexto de poluição crescente dos aterros sanitários, o nosso estudo ajuda a colmatar a falta de investigação no domínio da biodegradação dos têxteis eletrónicos. Estes materiais serão cada vez mais importantes nas nossas vidas, em particular na área dos cuidados de saúde, pelo que é realmente importante considerar a forma de os tornar mais amigos do ambiente, tanto no seu fabrico como na sua eliminação”.
Os investigadores esperam poder agora avançar com a conceção de vestuário fabricado a partir de SWEET para potencial utilização no setor dos cuidados de saúde, particularmente na área da deteção precoce e prevenção de doenças relacionadas com o coração, de que sofrem 640 milhões de pessoas (fonte: BHF) em todo o mundo.
Os resultados foram publicados na revista Energy and Environmental Materials.
