Много веков тому назад Инки придумали бесхитростные доспехи, способные изгибаться от ударов острых копий и булав, защищая воинов от самых яростных атак.
И изготавливали столь прочные защиты не из железа или стали, а из материала кажущегося слишком мягким для таких целей - хлопка. Эти плотно связанные в несколько слоев хлопковые туники, могли рассеивать энергию удара по довольно большой площади, защищая воинов и не ограничивая их мобильность.
Эти на вид противоречивые друг другу свойства: сила и гибкость, мягкость и прочность; кроются в сложной природе, практически не видимых волокон хлопка.
Эти волокна начинают формироваться глубоко внутри цветка хлопчатника на поверхности его семян. На одном семени образуется более 16 тыс. волокон, раздуваясь на его поверхности словно миниатюрные шарики с водой.
Волокно хлопка вне зависимости от размера состоит из всего лишь одной клетки. Стенка клетки имеет множество слоев, в течении нескольких дней, стороны первого слоя называемые первичной стенкой застывают, от чего рост клетки происходит в одном направлении и как следствие волокно вытягивается.
Рост происходит довольно быстро, на протяжении примерно 16 дней. затем начинается следующий этап - толщина стенки клетки увеличивается. Это происходит за счет выработки углеводов, а именно - целлюлозы.
На данной стадии целлюлоза составляет 34% стенки клетки, но её содержание стремительно возрастает. В результате нового роста, стенки клетки продолжают утолщаться. Утолщенная стенка становится не эластичной, что ограничивает её дальнейший рост.
Это означает, что если стенки волокна слишком рано изменятся, оно будет коротким, и в итоге жестким и слабым, но если утолщение начнется слишком поздно, то стенки окажутся недостаточно прочными, а волокна будут слишком слабыми, чтобы создать ткань.
В оптимальных условиях, если выращивать при правильной температуре, достаточно поливать, удобрять, бороться с вредителями и давать достаточно света, волокно хлопка может вырастать до 3.6 см в длину и до 25 микро метров в ширину.
Длинные и тонкие волокна лучше вкручиваются вокруг друг друга, нежели короткие и толстые. Поэтому из них получаются прочные нити, которые лучше держат ткань. Хлопок с такими свойствами имеет самое широкое применении, от мягких тканей до долларовых банкнот, на 75% состоящих из хлопка.
Следующий важный этап в росте волокон хлопка начинается по мере утолщения вторичной стенки, в которой в огромном количестве откладывается целлюлоза, формируя при этом второй слой. Уровень содержания целлюлозы доходит до 90% от веса волокна.
Чем больше начинает откладываться целлюлозы, тем плотнее становится второй слой, что определяет окончательную прочность волокон. Данный этап необходим для формирования долговечности материала таких изделий, как скажем футболка.
Способность одежды выдерживать годы стирки и носки во многом зависит от плотности вторичной стенки волокна. Однако на мягкость ткани сильно влияет длина волокна, которая формируется при изменении первичной стенки.
Наконец, спустя почти 50 дней, волокно полностью созревает. Внутренняя часть клетки отмирает и остается только целлюлоза. Высохший коробочек хлопчатника вокруг волокон раскрывается и наружу появляются несколько тысяч волокон похожих на вату.
Видимые нам нити волокон тоньше человеческого волоса, это все, что осталось от тех плотных высохших стенок целлюлозы. Десятки тысяч волокон, скрученных в нить, вскоре станут чем угодно, от ткани до фильтров для кофе, от подгузников до рыболовных сетей.
А с помощью современной науки хлопок возможно станет мягче, крепче и эластичнее, чем прежде. Ведь ученые работают над оптимизацией его роста, подбирая необходимые питательные вещества, климатические условия и улучшая сорта.
