Самоочищающиеся ткани
23 Июля 2015

Вам когда-нибудь хотелось, чтобы ваша одежда следила за собой сама, без вашего участия? Современная наука всё ближе к тому, чтобы исполнить этот маленький каприз человечества. Одежда, которую не нужно стирать — это не только возможность сберечь время и силы. С помощью самоочищающихся тканей учёные рассчитывают решить ряд других важных задач — таких, как экономия воды, электроэнергии и средств бытовой химии, а также борьба с инфекциями и защита вещей от преждевременного изнашивания.

«Убить» стирку и обанкротить прачечные
В 2010-11 годах в прессе появились первые статьи о том, что китайские учёные собираются «убить» стирку с помощью тканей, которые сами себя очищают и дезодорируют. Ткань пропитывали минеральным составом на основе двуокиси титана — вещества, которое можно встретить в составе белой краски, зубной пасты, пищевых красителей и солнцезащитных кремов. Действительно, на свету диоксид титана вырабатывает оксиданты, разрушающие пыль, грязь и бактерии на одежде. Недаром это вещество успешно используется в разработках самоочищающихся оконных стёкол, кафельной плитки и носков, которые никогда не пахнут. Толщина покрытия, в случае с окнами, составляет всего 10 нанометров.

Однако, вести о скорой «смерти» стирки были сильно преувеличены. Долгое время покрытия на основе диоксида титана работали только в условиях очень интенсивного УФ-облучения, в идеале — особого спектра. Перед учёными стояла непростая задача: «заставить» покрытие из диоксида титана эффективно работать при обычном солнечном свете, характерном для большинства мегаполисов мира. Кроме того, покрытие толщиной 10 нанометров было бы слишком «толстым» для ткани — если такое слово вообще применимо к нанотехнологиям! Требовалось создать покрытие вдвое тоньше, чтобы оно не влияло на сами свойства ткани.

Создание самоочищающегося покрытия
Прорыв в этой сфере произошёл в 2012 году. Шанхайские учёные создали смесь нанокристаллов диоксида титана с азотом на спиртовой основе и добавили в неё нейтрализатор кислотности триэтиламин. Этот «коктейль» взбалтывали в течение 12 часов при комнатной температуре и нагревали ещё 6 часов до 100°С. Затем в состав погрузили хлопковую ткань, отжали, нагрели и обработали йодидом серебра, который усилил способность покрытия реагировать на свет.

Чтобы протестировать свою разработку, инженеры нанесли на ткань пятно оранжевого красителя и поместили на солнце. Два часа спустя пятно уменьшилось на 71% — серьёзный скачок вперёд по сравнению с предыдущими разработками. Важно отметить, что покрытие на основе диоксида титана совершенно безвредно для самой ткани — как и для кожи человека. «По сути, такое покрытие сжигает посторонние органические вещества, и для сжигания ему достаточно комнатной температуры и солнечного света», — рассказывает инженер Джефри Янгблад.

Обычная стирка для необычных покрытий
Доктора Мингс Лонг и Дейонг Ву отметили, что самоочищающееся волокно прекрасно справляется с обычными повседневными загрязнениями от пыли, сажи, микробов. Но если вы прольёте на колени соус для спагетти, то вещь всё-таки придётся постирать обычным способом. Поэтому ещё одна тонкость заключалась в том, чтобы покрытие стойко выдерживало машинную стирку и сушку.

Эксперимент с оранжевым красителем успешно повторили 5 раз подряд на той же самой ткани, в промежутках отстирывая остатки пятна в машине. Стирка и сушка никак не отразились на свойствах покрытия: оно продолжало работать, как прежде.

Долгая жизнь для дорогих тканей
«С каждой стиркой цвет и текстура нашей одежды постепенно разрушаются», — напоминает доктор Валид Дауд из университета Гонконга. И если вы носите дешёвые джинсы, то это не беда. А вот такую дорогую и деликатную ткань, как кашемир, хотелось бы сохранить первозданной как можно дольше! Доктор Дауд и его коллеги разработали самоочищающееся покрытие для натурального кашемира и шерсти. А австралийские учёные «научили» шерстяные свитера и шёлковые галстуки справляться с пятнами кофе за 2 часа, синими чернилами — за 17 часов, и даже с пятнами от красного вина — за 20 часов пребывания на солнце.

Создать покрытие для шерсти и шёлка оказалось гораздо сложнее, чем для хлопковой ткани: их протеиновые волокна химически не связываются с диоксидом титана. Поэтому учёным пришлось модифицировать саму поверхность ткани, добавляя к ней вещества карбоксильной группы, которые притягивают самоочищающееся покрытие.

Микробы не пройдут!
Под действием солнечного света диоксид титана разрушает не только грязь, но и патогенные микроорганизмы. Это делает самоочищающиеся ткани особенно актуальными в больницах и других медицинских учреждениях. Возбудители заболеваний способны сохраняться на ткани до 3 месяцев. Но если сам материал будет убивать бактерии, то возможно, в мире станет меньше болезней и эпидемий.

И наконец, самая приятная новость — технология вполне доступна. Вещь с самоочищающимся покрытием будет не намного дороже обычной. К тому же, разница в цене компенсируется благодаря экономии на стирке и сушке. Многие аналитики считают, что самоочищающуюся одежду вскоре ждёт настоящий бум популярности — особенно в Японии, где сейчас ограничивают использование кондиционеров, и в других странах Азии, где люди часто потеют из-за жары.

Читайте также
Народный календарь: декабрь-студень

Холодный, тёмный, неприветливый — декабрь-студень всегда был трудной порой для русских крестьян. На дворе завывает метель, ветер беснуется, в двери скребётся... Страшно! На Руси верили, что это разгулялась нечистая сила. Поэтому бытовые обычаи декабря так часто связаны с защитой дома от нечисти. Послушаем, что расскажет о них наш Домовёнок!

22.11.2012
«Марш младенцев» в Вашингтон за безопасную бытовую химию

Может ли бренд экологически чистой бытовой химии заинтересовать более миллиона пользователей Facebook? Оказывается, может! Не так давно американская компания Seventh Generation устроила эпохальную рекламную акцию по продвижению продуктов для экологичной уборки. Акция принесла не только тысячи новых покупателей, но и престижную маркетинговую премию Webby Awards.

30.10.2012
Генеральная уборка для Мадонны

Из всех звёзд, гастролирующих «с размахом», Мадонна, пожалуй, самая скандально известная. В ходе недавнего визита певицы в Москву её сопровождала команда из 200 человек на 70 грузовиках. В любой тур с Мадонной обязательно отправляются её личные повара, инструктора по йоге, массажисты, эксперт по иглоукалыванию... И, как ни странно, целая команда клининговых специалистов.

28.08.2012