Инженеры Массачусетского технологического института разработали самоохлаждающиеся ткани из полиэтилена, обычно используемого для производства пластиковых пакетов. Они считают, что новая ткань может быть более долговечной, чем хлопок и другие распространенные текстильные материалы.
Проблема оказалась решением
Как здорово было бы превратить отходы пластиковых пакетов в одежду, решая проблемы экологичности и комфорта сразу? До сих пор это считалось сложно реализуемым – в основном потому, что пластик, из которого сделаны пакеты, не впитывает влагу и задерживает пот.
Но ученые, сообщающие в журнале Nature Sustainability, говорят, что они нашли способ, как превратить полиэтилен (PE) – наиболее распространенную форму пластика и легко перерабатываемую – в шелковистую, легкую ткань, которая может поглощать воду и высыхать более эффективно, чем ныне существующие ткани.
Мало того, что это может помочь очистить землю от загрязнения пластиком, исследователи подсчитали, что производство и использование ткани из пластика на планете относительно щадящее — это крайне необходимая инновация, учитывая, что индустрия моды использует около 62 миллионов тонн ткани каждый год и является одной из самых загрязняющих промышленностей на планете.
“Мы разработали полиэтиленовое волокно, пряжу и ткани для достижения эффективного влагоотделения и быстрого высыхания, которые в сочетании с их превосходной стойкостью к загрязнению обещают снизить потребление энергии и воды, а также экологический след на планете.” -пишут американские специалисты Массачусетского технологического института и их коллеги.
Пластик на службе человека сейчас
Переработанный пластик в настоящее время используется, в частности, в лабораторной и защитной одежде. Полиэтилентерефталат (ПЭТ), более твердый пластик, который используется в бутылках, перерабатывается в теплую флисовую ткань в течение многих лет, но исследователи пока не нашли аналогичного применения для простого полиэтилена. Исследуя его потенциал, команда ранее доказала, что инфракрасная прозрачность полиэтилена позволяет теплу тела отходить наружу, создавая охлаждающий эффект.
Результаты
В текущем исследовании ученые расплавили порошкообразный полиэтилен и сжали его в тонкие волокна. К счастью, они обнаружили, что этот процесс создает небольшое окисление, заставляя пластик притягивать молекулы воды. Используя волокна для создания пряжи, они обнаружили, что промежутки между ними образуют каналы, которые затем позволяют молекулам воды поглощаться.
Затем они вплели пряжу в ткань на обычном швейном оборудовании, используемом текстильщиками во всем мире, без необходимости какого-либо химического покрытия.
Чтобы точно настроить процесс, они смоделировали свойства волокна и обнаружили, что создание определенного диаметра и плетение в определенных направлениях улучшают его водопоглощающие свойства.
По итогу команда сравнила пластиковую ткань с хлопком, нейлоном и полиэстером, окунув каждую из них в воду, показав, что она поглощает и испаряет влагу быстрее, чем другие. Пластик действительно терял свою способность поглощать воду при повторных погружениях, но восстанавливал ее с помощью трения или ультрафиолетового света.
"Вы можете освежить материал, потерев его о себя, и таким образом он сохранит свою влагостойкость, а стирка займёт не более 10 минут" - говорит старший автор Светлана Борискина. "- Он может непрерывно и пассивно оводить влагу."
Так же из преимуществ новой ткани следует отметить простоту её окраски - ведь она происходит ещё на стадии подготовки материала, а не после пошива готового изделия, что поможет фабрикам избавить близлежащие водоёмы от выброса вредных веществ.
Заключение
Пластик, который не нужно комбинировать с другими текстильными изделиями, может быть использован для изготовления аксессуаров одежды, включая пуговицы, крючки, молнии и этикетки, "что позволяет создать платформу из одного материала, идеально подходящую для эффективной автоматизированной переработки".
Теперь исследователи нацелены на создание высокоэффективных применений пассивно охлаждающей ткани для спортсменов, фермеров, военнослужащих и даже астронавтов, чтобы помочь защитить исследователей космоса от вредных излучений.