Estudo de condutividade e luminescência em poliamida modificado com grafeno

Abstract

Os avanços na eletrónica de baixo consumo e comunicação sem fios estão a levar novos dispositivos médicos portáteis, para melhor assistência domiciliária, monitorizar o stress ou a capacidade humana, durante atividades físicas desgastantes. Mas, as atuais aplicações estão longe de ser completamente integradas, com problemas de transporte, conforto ou inconveniência. A eletrónica têxtil oferece a perspetiva de integrar novas funções às nossas roupas, mantendo o mesmo aspeto, conforto e leveza. A integração completa com uma eficiência aceitável a baixo custo permitirá um uso generalizado, com a possibilidade de criar novas aplicações médicas, portáteis e vestíveis. Materiais como o grafeno e os híbridos orgânicos-inorgânicos apresentam-se como alternativas de fabricação aos têxteis convencionais com caraterísticas optoelectrónicas adequadas a uma gama alargada de dispositivos eletrónicos. Nesta tese apresenta-se uma investigação sobre a aplicação de grafeno como elétrodo em têxteis, utilizando-o assim como base para sensores vestíveis. Primeiramente são apresentados os efeitos do revestimento de têxtil com grafeno. Com a finalidade de testar a sua possível viabilidade para aplicações futuras em sensores, são estudados NH3, I2 e FeCl3 como agentes dopantes do grafeno. Por último, com o objetivo de fabricar tecidos com a capacidade de monitorizar a temperatura, em tempo real, nanopartículas baseadas em iões európio (Eu3+) foram incorporadas, em diferentes concentrações. A escolha destas nanopartículas tem subjacente as suas propriedades conhecidas como termómetros luminescentes primários. Os resultados obtidos demonstram o potencial destas nanopartículas para a monitorização da temperatura em tecidos

The advances in low consumption and wireless communicating electronics are shifting new portable medical devices for better home care, stress monitoring or human capability during wearing physical activities. However, present applications are far from full integration, with transportation issues, comfort or inconvenience. Electronic textiles offer the ability to incorporate new functionalities to our clothes, keeping their aspect, comfort and lightness. Full integration with acceptable efficiency at a low cost enable generalised usage, with the possibility to create new medical applications, portable and wearable. Materials like graphene and organic-inorganic hybrids present alternatives in fabrication methods suitable to textiles with optoelectronic properties applicable on a large number of electronic devices. This thesis presents a study on the applicability of graphene as an electrode in textiles, using it as an infrastructure for wearable sensors. Firstly, the effects of graphene coating on textiles are presented. Aiming to test its possible viability for future application in sensors, NH3, I2 e FeCl3 are tested as graphene doping agents. Lastly, with the objective of producing textiles capable of real time temperature monitoring, europium (Eu3+)- based nanoparticles were incorporated, in various concentrations. Its known properties as primary luminescent thermometers underlay the preference for these nanoparticles in this thesis. The obtained results demonstrate that these nanoparticles’ have potential for temperature monitoring in textiles