Investigação da variação de temperatura em substratos têxteis de malha com padrões kirigami

Abstract

As mudanças climáticas e a necessidade de adaptação dos seres humanos frente a esse fenômeno são questões iminentes. Ondas de calor e mudanças bruscas de temperatura estão se tornando cada vez mais frequentes, e os têxteis desempenham um papel crucial na mitigação desses efeitos na saúde da população. Nesse contexto, os têxteis e suas adaptações tornam-se aliados indispensáveis, exigindo constante inovação e aperfeiçoamento para tornarem-se mais acessíveis, sustentáveis e de fácil produção. Este trabalho apresenta um estudo inédito sobre a capacidade de modificação térmica em substrato têxtil considerando a aplicação da tecnologia Kirigami. A técnica oriental de Kirigami consiste em mesclar dobras de papel (Origami) com a utilização de cortes (?kiru? ? verbo ?cortar?), possui aplicações inovadoras em diversas áreas de conhecimento como na arquitetura, engenharia, robótica, eletrônica e medicina. Essa técnica permite criar padrões tridimensionais e melhorar propriedades de materiais como elasticidade e respirabilidade. No presente trabalho, padrões de cortes Kirigami foram introduzidos em estruturas de malha por meio de corte a laser, e protótipos foram desenvolvidos considerando diferentes camadas têxteis. A análise térmica foi realizada em equipamento desenvolvido especificamente para este trabalho. Os testes demonstraram que, de modo geral, as amostras apresentaram comportamento térmico semelhante, com aumento gradual de temperatura ao longo do tempo. As variações observadas no isolamento térmico estavam diretamente relacionadas à quantidade de camadas têxteis utilizadas em cada teste. A caracterização de substratos têxteis utilizando essa técnica diferenciada e inovadora visa abrir caminhos e oportunidades para novos estudos e avanços na área têxtil, com foco na regulação térmica.

Abstract: Climate change and the need for human adaptation to this phenomenon are pressing issues. Heatwaves and abrupt temperature changes are becoming increasingly frequent, and textiles play a crucial role in mitigating these effects on public health. In this context, textiles and their adaptations become indispensable allies, requiring constant innovation and improvement to become more accessible, sustainable, and easy to produce. This work presents a pioneering study on the thermal modification capability of textile substrates through the application of Kirigami technology. The oriental Kirigami technique combines paper folding (Origami) with the use of cuts (?kiru? ? the verb \"to cut\") and has innovative applications in various fields of knowledge, such as architecture, engineering, robotics, electronics, and medicine. This technique enables the creation of three-dimensional patterns and enhances material properties, such as elasticity and breathability.In this study, Kirigami cut patterns were applied to mesh structures using laser cutting, and prototypes were developed considering different textile layers. Thermal analysis was carried out using equipment specifically developed for this work. The tests demonstrated that, overall, the samples exhibited similar thermal behavior, with a gradual increase in temperature over time. The variations observed in thermal insulation were directly related to the number of textile layers used in each test. The characterization of textile substrates using this innovative and differentiated technique aims to open pathways and opportunities for new studies and advancements in the textile field, focusing on thermal regulation.