Caracterização de fibras óticas poliméricas introduzidas pela técnica de costura para o desenvolvimento de têxteis inteligentes

Abstract

As fibras óticas (OF, do inglês optical fibers) são filamentos transparentes e cilíndricos podendo apresentar espessuras tão finas quanto as de um fio de cabelo humano. Elas possuem basicamente três partes: núcleo central, revestimento do núcleo e revestimento externo, sendo que estruturalmente são formadas a partir de materiais como vidro ou polímero. Uma das maiores aplicações das OFs ocorre no setor de comunicação onde são amplamente utilizadas na transmissão de dados a velocidades inimagináveis em décadas passadas. Nos têxteis as OFs estão presentes em diversos estudos, seja através de sistemas de sensores ou têxteis luminescentes. A presente dissertação consiste na caracterização de um tipo específico de fibra ótica (POF, do inglês polymeric optical fiber) onde se estudou a sua introdução através da técnica de costura visando o desenvolvimento de têxteis inteligentes. A máquina utilizada foi uma reta, o tipo de ponto que obteve melhor desempenho foi o tipo 301 e as costuras foram realizadas sobre uma estrutura jersey de algodão. Em relação ao método, o que apresentou melhor comportamento foi aquele no qual se introduziu a POF na bobina da máquina e na sequência foram realizadas costuras em formas de retângulos e circunferências além de retas. Após essa etapa, as amostras com costura foram caracterizadas. Os ensaios foram: lavagem e secagem, resistência à abrasão pelos métodos Martindale e Pilling box e ao foi avaliada a transmissibilidade de luz a partir de um laser emissor de luz e também a intensidade de luminância de cada costura a partir de um software desenvolvido especificamente para este trabalho. Observou-se que as amostras em forma de retas apresentaram pouca queda na intensidade de luminância. Já as amostras com costuras na forma de retângulo e circunferência apresentaram resultados de queda à medida que a distância da fonte emissora de luz aumentava. Após serem submetidas aos ensaios de caracterização supracitados, de modo geral as amostras apresentaram comportamento de queda na intensidade de luminância, ao passo que também pôde-se constatar a possibilidade de alcançar luminescência após a técnica de costura e inclusive após os ensaios diversos. A abordagem inédita da presente dissertação é a caracterização das POFs para o desenvolvimento de têxteis inteligentes, explorando a técnica de costura. Criando assim oportunidades ao setor de moda e vestuário no que tange roupas com designs luminescentes, agregando além do valor estético, também questões como segurança e sinalizações diversas.

Optical fibers (OF) are transparent, cylindrical filaments that can be as thin as a human hair. They basically have three parts: central core, core-cladding, and outer cladding, and structurally they are formed from materials such as glass or polymer. One of the biggest applications of OFs occurs in the communication sector where they are widely used in data transmission at speeds unimaginable in past decades. In textiles, OFs are present in several studies, either through sensor systems or luminescent textiles. The present dissertation consists of the characterization of a specific type of optical fiber, the polymeric optical fiber (POF) where its introduction was studied through the sewing technique aiming at the development of smart textiles. The machine used was a straight one, the type of stitch that had the best performance was type 301 and the seams were made on a cotton jersey structure. Regarding the method, the one that presented the best behavior was the one in which the POF was introduced into the machine's bobbin, and, in the sequence, seams were made in rectangles and circumferences in addition to straight lines. After this step, the stitched samples were characterized. The tests were: washing and drying, abrasion resistance by the Martindale and Pilling box methods and at the end the light transmissibility the samples were evaluated from a light emitting laser and the luminance intensity of each seam using a software developed specifically for this purpose. job. It was observed that the samples in the form of straight lines showed little decrease in luminance intensity. The samples with seams in the form of rectangles and circumferences showed falling results as the distance from the light emitting source increased. After being subjected to the characterization tests mentioned above, in general the samples showed a decrease in luminance intensity, while it was also possible to verify the possibility of achieving luminescence after the sewing technique and even after the various tests. The novel approach of this dissertation is the characterization of POFs for the development of smart textiles, exploring the sewing technique. Thus creating opportunities for the fashion and clothing sector in terms of clothing with luminescent designs, adding, in addition to aesthetic value, also issues such as security and various signs.