אופנה בת קיימא: מומחי NCSU מחברים יחד עתיד נקי יותר עם ננו-טכנולוגיה
תאריך פרסום:בעוד שצבע הוא אחד המדדים העיקריים להצלחה במכירות בתעשיית האופנה, הוא גם אחד המקורות הגדולים בעולם לזיהום מים. למעשה, מפעלי טקסטיל משליכים לעתים קרובות שאריות של צבעים וכימיקלים מסוכנים לתוך תעלות, נחלים ונהרות.
ב-NC State, חוקרים מהמכללה למשאבי טבע ומ-Wilson College of Textiles פיתחו תהליך שיכול יום אחד לפתור את הבעיה הזו - והוא כולל שימוש בחלקיקים ננוסקופיים המופקים מעץ.
"מפעלי טקסטיל משתמשים בצבעים וחומרי צבע אחרים שהם רעילים מאוד", אמר נטלי לאבוין, עוזר פרופסור במחלקה לביו-חומרי יער. "שימוש בננוצלולוזה הוא דרך קדימה לעיבוד בר קיימא."
ננוצלולוזה הוא חומר טבעי המופק מתאית - החומר העיקרי של דפנות התא של הצמח. זה מחולק לשני סוגים: ננו-גבישים וננו-סיביים, שניהם מתכלים ולא רעילים. הראשון גם חזק יותר מפלדה.
עם מימון מתוכנית קרן הזרעים של הזדמנות מחקר ב-Wilson College of Textiles, Lavoine ושותפי הפעולה שלה פיתחו תהליך המאפשר להם להשתמש בננוצלולוזה לייצור פריטי לבוש בעלי תכונות ססגוניות הדומות לשימר בגוון הקשת הנראה על קשקשי דגים, נוצות ציפורים וגופי חרקים.
"החוקרים ידעו איך ליצור סרטים ססגוניים עם הננו-חלקיקים האלה", אמר לאבוין. "אבל עד עכשיו, לא הייתה דרך ליישם את החלקיקים האלה על טקסטיל."
החוקרים מחלצים תאית משבבי עץ ומהעיסה המשמשת לייצור נייר ומשלבים אותה עם מים, מטפלים בתערובת שנוצרה בחומצה כדי לחשוף ננו-גבישים. לאחר מכן הם מטהרים את התערובת כדי להסיר רכיבים לא רצויים.
לאחר השלמת תהליך הטיהור, החוקרים מוסיפים את התערובת למסגרות כך שהיא תוכל להתמצק לסרטים דמויי פלסטיק. לאחר מכן, באמצעות שולחן עיצוב בעזרת מחשב, הם חותכים את הסרטים לצורות ודוגמאות שניתן להדפיס על פריטי לבוש.
Lavoine אמר כי השימוש בננוצלולוזה בטקסטיל מבטיח שימוש בר-קיימא במשאבי טבע, ופותח נתיב לשימושים חדשים הן בעץ ברמה נמוכה והן במקורות עץ מסורתיים. זה גם יכול להפחית את זיהום הצבעים מתעשיית האופנה.
התוכנית לאיכות הסביבה של האו"ם מצאה שלא רק שתהליך הצביעה של בדים הוא המקור השני בגודלו לזיהום מים, אלא שתעשיית האופנה לבדה מייצרת 20% ממי השפכים בעולם.
למרות שלבוין ומשתפי הפעולה שלה לא הבינו איך לספק את כל הצבעים, הם עובדים על זה כרגע. הם גם בודקים את היישום של ננוצלולוזה על מגוון פריטים אחרים, כולל כיסויי טלפון.
"אנחנו יכולים להרחיב את העבודה הזו להרבה יותר מאשר טקסטיל", אמר לאבוין. "הגבול היחיד הוא הדמיון שלנו."
לאבוין ומשתפי הפעולה שלה לאחרונה הציגו את עבודתם בפסטיבל ACCelerate 2022 בוושינגטון די.סי. האירוע בן שלושת הימים, שנערך במוזיאון הלאומי של סמיתסוניאן להיסטוריה אמריקאית, מציג "חקירה יצירתית ומחקר בקשר של מדע, הנדסה, אמנות ועיצוב" על פני ועידת החוף האטלנטי.
בהמשך, החוקרים ישתפו פעולה עם NSF I-Corps כדי למסחר את עבודתם. תוכנית ההכשרה נועדה לעזור לחוקרי מדינת NC להעביר את הרעיונות וההמצאות שלהם לשוק באמצעות גילוי לקוחות וחקר שוק.
"יש עדיין הרבה מחקר לעשות," אמר לאבוין. "אבל בסופו של דבר, נרצה למצוא שותף אחד או שניים בתעשייה שיכולים להביא ערך מסחרי לפרויקט הזה."
הפוסט הזה היה פורסם במקור במכללה למשאבי טבע חדשות.
(ג) NCSU