Eletrónica têxtil baseada em grafeno

Abstract

O grafeno é um semi-metal que está a a revolucionar a tecnologia com as suas propriedades únicas como a alta transparência optica, exibilidade e condutividade elétrica. Dito isto, o grafeno e mostrado como um candidato incrível para usar em eletrónica flexível. Dentro da eletrónica flexível o nosso foco encontra-se na eletrónica têxtil. Existem vários trabalhos nesta área, relacionados, por exemplo, com têxteis condutores, a que estão associados uma elevada condutividade, excelente exibilidade e durabilidade. As excecionais propriedades elétricas, mecânicas e oticas do grafeno, juntamente com a eletrónica têxtil, tornam este tema altamente atrativo para aplicações da eletrónica têxtil. Também, a capacidade de se poder dopar para influenciar a condutividade do material, associada a sua capacidade de deteção da humidade e temperatura, abre portas para um novo mundo de aplicações, como o desenvolvimento de sensores de humidade e temperatura em substratos têxteis. Neste trabalho apresentamos um método de deposição adaptado a soluções de grafeno, em substratos têxteis. As soluções são fornecidas pela universidade de Exeter, esfoliada por blend shearing, em paralelo iniciou-se o desenvolvimento de uma solução de grafeno produzida na Universidade de Aveiro. A deposição é feita diretamente em cima das amostras têxteis através da evaporação do solvente a temperatura controlada e a temperatura ambiente. Em seguida, as amostras são submetidas a testes de humidade e temperatura, em ambiente controlado, mais especificamente os ensaios são feitos numa câmara climática. Esses testes revelam fortes relações entre a humidade/temperatura e a condutividade do material. Eles foram realizados com a intenção de simular a temperatura de humidade relativa corporal e ambiental.

Graphene is a semi-metal that is revolutionizing the technology with its unique properties such as high optical transparency, exibility and electrical conductivity. That said, graphene is shown as an incredible candidate to use in exible electronics. Within exible electronics our focus is on textile electronics. There are several works in this area related, for example, to conductive textiles which are associated with high conductivity, excellent

exibility and durability. The outstanding electrical, mechanical and optical properties of graphene along with textile electronics make this subject highly attractive to textile electronics applications. Also, the ability to dope to in uence the material's conductivity, coupled with its ability to detect humidity and temperature, opens the door to a new world of applications, such as the development of humidity and temperature sensors on textile substrates. In this work we present a deposition method adapted to graphene solutions in textile substrates. Solutions are provided by the University of Exeter, exfoliated by blend shearing, in parallel, it was started the development of a solution of graphene produced at the University of Aveiro. The deposition is done directly on top of the textile samples by evaporation of the solvent at controlled temperature and at room temperature. The samples are then subjected to humidity and temperature tests in a controlled environment, more speci cally the tests are performed in a climatic chamber. These tests reveal strong relations between humidity/temperature and material conductivity. They were performed with the intention to simulate the body and ambient relative humidity and temperaure.