Inserção de fios condutores nas malhas de trama para medição de potenciais elétricos

Abstract

Com a evolução da tecnologia, também a indústria têxtil veio sofrer alterações, passando a ser possível obter novas funcionalidades através dos têxteis, tanto pela utilização de novas fibras e acabamentos, ou a integração de sistemas eletrónicos. Assim, a integração de fios têxteis condutores elétricos em substratos têxteis já não se apresenta como uma novidade. É possível a utilização destes fios para a medição de bio sinais, aquecimento, aplicações antimicrobianas, proteção, entre outras áreas. Neste trabalho, os fios têxteis condutores elétricos foram utilizados para a criação de elétrodos capazes de medir a frequência cardíaca, integrando-os em malhas de trama. Na presente dissertação foi feito inicialmente um levantamento de alguns dos fios têxteis condutores existentes no mercado, e uma revisão da literatura referente aos elétrodos têxteis já existentes. Posteriormente, no que toca à parte laboratorial, foram realizados testes de condutividade aos fios condutores escolhidos e foram produzidas estruturas de malha incorporando os elétrodos com estes fios. De modo a perceber o comportamento destes fios ao processo de lavagem e secagem, as estruturas de malha foram submetidas a cinco lavagens e secagens e posteriormente foram também realizados testes de condutividade aos elétrodos. Por último, de modo a perceber se era possível obter a finalidade pretendida, ou seja, a medição da frequência cardíaca através de elétrodos têxteis, recorreu-se a um dispositivo disponível no mercado capaz de enviar os dados da leitura da frequência cardíaca para um smartphone através de Bluetooth, tendo dois voluntários vestido as estruturas de malha e os elétrodos testados secos, com água e com um gel condutor, com o intuito de simular diferentes ambientes e comprovar o seu funcionamento.

With the evolution of technology, the textile industry also underwent changes, making it possible to obtain new functionalities through textiles, either by using new fibers and finishes, or by the integration of electronic systems. Thus, the integration of electrically conductive textile yarns in textiles substrates is no longer a novelty. It is possible to use these yarns to measure bio signals, to heat, antimicrobial applications, protection, among other areas. In this work, electrically conductive textile yarns were used to create electrodes capable of measuring heart rate, integrating them into weft meshes. The present dissertation was initially carried out with a survey of some of the existing conductive textile yarns on the market, and a review of the literature regarding existing textile electrodes. Subsequently, regarding the laboratorial component, conductivity tests of the conductive yarns chosen were carried out and the mesh structures were produced incorporating the yarns with them. To try to understand the behavior of these threads during the washing and drying process, the mesh structures underwent five washing and drying cycles. After that, conductivity tests to the electrodes were carried out. At last, to understand if it is possible to reach the desired purpose, that is, the measurement of heart rate through textile electrodes, it was used a device available on the market capable of sending data regarding the heart rate, directly to a smartphone through Bluetooth, having two volunteers worn the mesh structures, and the electrodes tested dry, with water and with a conductive gel, to simulate different environments and to prove their ability to function.