Funcionalização de Fios para Têxteis Eletrónicos
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10362/151257 |
Resumo: | A área dos têxteis inteligentes tem suscitado um enorme interesse por parte da comuni-dade científica, não só por juntar duas indústrias lucrativas, como a eletrónica e têxteis, mas também pelas inúmeras possibilidades de aplicações. Neste sentido, a presente dissertação enquadra-se na temática dos têxteis eletrónicos inteligentes, focando-se nas atuais necessidades de desenvolvimento de dispositivos de gera-ção e armazenamento de energia, com características compatíveis com os tecidos convencio-nais, isto é, respirável, flexível e resistente a deformações mecânicas. Assim, este trabalho teve como principal objetivo o desenvolvimento de superconden-sadores em forma de fibra (configuração 1D) capaz de ser integrado facilmente num tecido eletrónico, tendo como base fios de carbono (FC) comerciais. Para formar os elétrodos, os FC foram funcionalizados com cobre (Cu) e polipirrole (PPy) para aumentar a sua área superficial. Primeiramente, foi realizado um estudo detalhado de diferentes processos de lavagem e de pré-tratamento dos FC, de modo a melhorar a adesão dos filmes de Cu e PPy aos mesmos. Para testar a adesão dos filmes foram efetuados ensaios de peeling off (PO), tanto manual como mecanicamente. O separador é constituído por uma membrana de fibras de acetato de celulose (AC) e poliestireno (PS) produzida pela técnica de Blowspinning. Estudou-se a influência de diferentes parâmetros do processo na morfologia e propriedades eletroquímicas das membranas, como por exemplo, diferentes proporções de AC:PS, distância e tempo de deposição. Por fim, foram realizadas diferentes combinações de elétrodos e membranas separadoras para o fabrico de supercondensadores que foram electroquimicamente testados e avaliados na presença de uma solução de suor artificial. |
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Funcionalização de Fios para Têxteis EletrónicosBlowspinningSupercondensadoresAcetato de CeluloseTêxteis EletrónicosFios de CarbonoDomínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia dos MateriaisA área dos têxteis inteligentes tem suscitado um enorme interesse por parte da comuni-dade científica, não só por juntar duas indústrias lucrativas, como a eletrónica e têxteis, mas também pelas inúmeras possibilidades de aplicações. Neste sentido, a presente dissertação enquadra-se na temática dos têxteis eletrónicos inteligentes, focando-se nas atuais necessidades de desenvolvimento de dispositivos de gera-ção e armazenamento de energia, com características compatíveis com os tecidos convencio-nais, isto é, respirável, flexível e resistente a deformações mecânicas. Assim, este trabalho teve como principal objetivo o desenvolvimento de superconden-sadores em forma de fibra (configuração 1D) capaz de ser integrado facilmente num tecido eletrónico, tendo como base fios de carbono (FC) comerciais. Para formar os elétrodos, os FC foram funcionalizados com cobre (Cu) e polipirrole (PPy) para aumentar a sua área superficial. Primeiramente, foi realizado um estudo detalhado de diferentes processos de lavagem e de pré-tratamento dos FC, de modo a melhorar a adesão dos filmes de Cu e PPy aos mesmos. Para testar a adesão dos filmes foram efetuados ensaios de peeling off (PO), tanto manual como mecanicamente. O separador é constituído por uma membrana de fibras de acetato de celulose (AC) e poliestireno (PS) produzida pela técnica de Blowspinning. Estudou-se a influência de diferentes parâmetros do processo na morfologia e propriedades eletroquímicas das membranas, como por exemplo, diferentes proporções de AC:PS, distância e tempo de deposição. Por fim, foram realizadas diferentes combinações de elétrodos e membranas separadoras para o fabrico de supercondensadores que foram electroquimicamente testados e avaliados na presença de uma solução de suor artificial.The area of smart textiles has raised a huge interest in the scientific community, not only because it brings together two lucrative industries, such as electronics and textiles, but also due to the countless possibilities of applications. In this sense, this dissertation is framed within the theme of intelligent electronic textiles, focusing on the current needs for developing energy generation and storage devices, with characteristics compatible with conventional fabrics, i.e. breathable, flexible and resistant to mechanical deformations. Thus, this work has as main objective the development of fibre-shaped supercapacitors (1D configuration) able to be easily integrated in an electronic fabric, having as base commer-cial carbon filaments (CF). To form the electrodes, the CFs were functionalized with copper (Cu) and polypyrrole (PPy) to increase surface area. Firstly, a detailed study of different washing and pre-treatment processes of the CFs was carried out to improve the adhesion of Cu and PPy films. To test the adhesion of the films, peeling off (PO) tests were made, both manually and mechanically. The separator consists of a cellulose acetate (CA) and polystyrene (PS) fibre membrane produced by Blowspinning technique. The influence of different process parameters on the morphology and electrochemical properties of the membranes was studied, such as different AC:PS ratios, distance to target and deposition time. Finally, different combinations of elec-trodes and separator membranes were made for the fabrication of supercapacitors that were electrochemically tested and evaluated in the presence of a simulated sweat solution.Baptista, AnaCanejo, JoãoRUNSequeira, Inês Brandão2023-03-27T18:34:56Z2022-062022-06-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10362/151257porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-03-11T05:31:51Zoai:run.unl.pt:10362/151257Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T03:53:55.381300Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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