Modas sostenibles: los expertos del NCSU están tejiendo un futuro más limpio con la nanotecnología

 Si bien el color es uno de los principales indicadores del éxito de las ventas en la industria de la moda, también es una de las mayores fuentes de contaminación del agua en el mundo. De hecho, las fábricas textiles a menudo vierten tintes residuales y productos químicos peligrosos en canales, arroyos y ríos.

En NC State, investigadores de la Facultad de Recursos Naturales y la Facultad de Textiles Wilson han desarrollado un proceso que algún día podría resolver este problema, e implica el uso de partículas nanoscópicas extraídas de la madera.

"Las fábricas textiles utilizan tintes y otros agentes colorantes que son muy tóxicos", dijo Nathalie Lavoine, profesor asistente en el Departamento de Biomateriales Forestales. "El uso de nanocelulosa es un camino hacia un procesamiento sostenible".

La nanocelulosa es una sustancia natural extraída de la celulosa, la sustancia principal de las paredes celulares de las plantas. Se divide en dos tipos: nanocristales y nanofibrillas, ambos biodegradables y no tóxicos. El primero también es más resistente que el acero.

Con financiación del Programa de Fondo Semilla de Oportunidades de Investigación del Wilson College of Textiles, Lavoine y sus colaboradores han desarrollado un proceso que les permite utilizar nanocelulosa para producir prendas de vestir con características iridiscentes que se asemejan al brillo en tonos del arco iris que se ve en las escamas de los peces y las plumas de las aves. y cuerpos de insectos.

"Los investigadores han sabido cómo hacer películas iridiscentes con estas nanopartículas", dijo Lavoine. "Pero hasta ahora no había forma de aplicar estas partículas a los textiles".

Los investigadores extraen celulosa de astillas de madera y de la pulpa utilizada en la fabricación de papel y la combinan con agua, tratando la mezcla resultante con ácido para descubrir nanocristales. Luego purifican la mezcla para eliminar los componentes no deseados.

Una vez que se completa el proceso de purificación, los investigadores agregan la mezcla a los marcos para que pueda solidificarse y formar películas similares al plástico. Luego, utilizando una mesa de diseño asistido por computadora, cortaron las películas en formas y patrones que se pueden imprimir en prendas de vestir.

Lavoine dijo que el uso de nanocelulosa en textiles garantiza el uso sostenible de los recursos naturales, abriendo un camino para usos novedosos tanto de la madera de baja calidad como de las fuentes de madera tradicionales. También podría reducir la contaminación por tintes de la industria de la moda.

El Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente descubrió que no sólo el proceso de teñido de telas es la segunda fuente más grande de contaminación del agua, sino que la industria de la moda por sí sola produce 20% de las aguas residuales del mundo.

Si bien Lavoine y sus colaboradores no han descubierto cómo proporcionar todos los colores, actualmente están trabajando en ello. También están probando la aplicación de nanocelulosa en una variedad de otros artículos, incluidas fundas de teléfonos.

"Podemos ampliar este trabajo a mucho más que los textiles", dijo Lavoine. "El único límite es nuestra imaginación".

Lavoine y sus colaboradores recientemente presentó su trabajo en el Festival ACCelerate 2022 en Washington, DC El evento de tres días, organizado en el Museo Nacional Smithsonian de Historia Estadounidense, muestra “exploración e investigación creativas en el nexo de la ciencia, la ingeniería, las artes y el diseño” en toda la Conferencia de la Costa Atlántica.

En el futuro, los investigadores colaborarán con NSF I-Corps para comercializar su trabajo. El programa de capacitación tiene como objetivo ayudar a los investigadores de NC State a hacer la transición de sus ideas e invenciones al mercado a través del descubrimiento de clientes y la investigación de mercado.

"Aún queda mucha investigación por hacer", dijo Lavoine. "Pero, en última instancia, nos gustaría encontrar uno o dos socios industriales que puedan aportar valor comercial a este proyecto".

Esta publicación fue publicado originalmente en Noticias de la Facultad de Recursos Naturales.

(C) NCSU