دانشمندان چینی پوشش جدیدی به نام «زره مولکولی آب» برای پارچهها توسعه دادهاند که بدون نیاز به مواد شوینده از چسبیدن لکهها جلوگیری میکند و میتواند مصرف آب و برق در فرآیند شستوشوی لباس را بیش از 80 درصد کاهش دهد.
به گزارش سرویس فناوری تکناک، پژوهشگران در چین موفق به توسعه فناوری جدیدی شدهاند که امکان تمیز نگه داشتن لباسها را بدون استفاده از مواد شوینده فراهم میکند. این فناوری با ایجاد یک لایه فوقنازک محافظ روی سطح پارچه، از چسبیدن لکههای روغنی، مواد غذایی و آلودگیها جلوگیری میکند و تنها با آب، فرآیند تمیز کردن را امکانپذیر میسازد.
نتایج این پژوهش که در 19 مارس در نشریه علمی Communications Chemistry منتشر شد، نشان میدهد این «زره مولکولی آب» میتواند تأثیرات زیستمحیطی ناشی از شستوشوی لباس را به شکل قابل توجهی کاهش دهد. شستوشوی لباسها یکی از منابع مهم تولید فاضلاب در جهان به شمار میرود. هر چرخه شستوشو در ماشین لباسشویی خانگی بین 40 تا 60 لیتر آب مصرف میکند و مواد شوینده نیز با افزایش آزادسازی میکروپلاستیکها از الیاف مصنوعی، آلودگی بیشتری ایجاد میکنند.
مرتبط: با این شنل حرارتی میتوانید نامرئی شوید
بر اساس برآوردها، تنها در چین سالانه حدود 10 میلیارد لیتر فاضلاب ناشی از شستوشوی لباس تولید میشود. به همین دلیل پژوهشگران به جای بهبود مواد شوینده یا ماشینهای لباسشویی، رویکرد متفاوتی را در پیش گرفتند و روی تغییر ویژگیهای خود پارچهها تمرکز کردند.
چونگلینگ چنگ از دانشگاه جنوبشرقی چین و دایانگ وانگ از دانشگاه جیلین، از نویسندگان این پژوهش، اعلام کردند که هدف آنها جلوگیری از چسبیدن آلودگیها به سطح پارچه بوده است. به گفته آنها، هنگامی که لکهها بهطور محکم به الیاف متصل نشوند، میتوان آنها را تنها با آب و در مدت زمان بسیار کوتاهتری پاک کرد.
برای دستیابی به این هدف، پژوهشگران لایههای متناوبی از پلیمرهای دارای بار مثبت و منفی را روی پارچههای پنبهای، ابریشمی و پلیاستری اسپری کردند. این فرآیند موجب تشکیل یک فیلم چندلایه روی سطح پارچه شد که غنی از گروههای سولفونات بود. این ترکیبات حاوی گوگرد، مولکولهای آب را جذب و سازماندهی میکنند و در نتیجه لایهای فوقنازک از آب روی سطح پارچه شکل میگیرد.
مرتبط: علت بروز لکه های سفید روی پوست چیست؟
محققان این لایه را «زره مولکولی آب» نامیدهاند. این زره به عنوان یک مانع میان پارچه و آلایندهها عمل میکند. روغنها، بقایای غذا، عرق و حتی میکروارگانیسمها نمیتوانند بهراحتی با سطح الیاف تماس مستقیم برقرار کنند. در نتیجه لکهها اتصال ضعیفتری به پارچه دارند و تنها با جریان آب از بین میروند.
این فناوری با پوششهای ضدآب متداول تفاوت دارد. در پوششهای ضدآب، قطرات آب از روی سطح سر میخورند، اما در فناوری جدید، لایه آب روی سطح پارچه نقش فعال در جلوگیری از چسبیدن آلودگیها ایفا میکند.
پژوهشگران برای ارزیابی عملکرد این فناوری، پارچههای پوششدادهشده را با پارچههای معمولی مقایسه کردند. آنها لکههای سس کچاپ، روغن فلفل و سس سویا را روی پارچهها ایجاد کردند و سپس فرآیند شستوشو را انجام دادند. نتایج نشان داد پارچههای جدید تنها با یک مرحله آبکشی تمیز شدند و در حذف لکهها عملکردی مشابه یا حتی بهتر از شستوشوی سنتی با مواد شوینده داشتند.
بررسی فاضلاب حاصل از این فرآیند نیز نشان داد که پوشش جدید میزان آزادسازی میکروپلاستیکها را به شکل چشمگیری کاهش میدهد. این لایه محافظ ذرات ریز جداشده از الیاف را در خود نگه میدارد و مانع ورود آنها به محیط زیست میشود.
بر اساس محاسبات تیم تحقیقاتی، استفاده از این فناوری میتواند مصرف آب و برق در فرآیند شستوشوی لباس را بیش از 82 درصد کاهش دهد. اگرچه هزینه تولید این پارچهها بیشتر از منسوجات معمولی است، اما محققان معتقدند هزینه اضافی آن میتواند پس از حدود 15 بار شستوشو و با حذف نیاز به مواد شوینده جبران شود.
این پوشش علاوه بر کاهش مصرف منابع، مزایای بهداشتی نیز دارد. آزمایشها نشان دادهاند پارچههای پوششدادهشده دارای خواص ضدباکتریایی و ضدقارچی هستند. این ویژگی احتمالاً به دلیل وجود همان لایه محافظ آب ایجاد میشود که مانع چسبیدن میکروبها، سلولهای پوستی و بقایای عرق به سطح پارچه میشود.
مرتبط: شارژ لوازم الکترونیکی با لباس هوشمند مجهز به فناوری ترموالکتریک
به گفته پژوهشگران، تنها یک آبکشی یا خیساندن کوتاهمدت میتواند بوهای نامطبوع را از بین ببرد و از رشد کپک و قارچ در لباسهایی که برای مدت طولانی نگهداری میشوند جلوگیری کند.
با این حال، محققان معتقدند جلب اعتماد مصرفکنندگان یکی از مهمترین چالشهای پیش رو خواهد بود. بسیاری از افراد هنوز کف و رایحه مواد شوینده را نشانه تمیزی لباس میدانند، در حالی که این عوامل لزوماً معیار واقعی پاکیزگی نیستند. به همین دلیل، ارائه آزمایشهای شفاف و نمایش عملکرد واقعی این فناوری برای پذیرش عمومی آن ضروری خواهد بود.
این فناوری هنوز در مرحله اثبات مفهوم قرار دارد. بررسیهای اولیه نشان دادهاند که پوشش مورد نظر برای تماس با پوست ایمن است و پس از بیش از 100 چرخه شستوشو همچنان عملکرد خود را حفظ میکند. پژوهشگران همچنین اعلام کردهاند ضخامت بسیار کم این پوشش در مقیاس نانومتری، تغییری در نرمی، راحتی یا قابلیت تنفس پارچه ایجاد نمیکند.
محققان تأکید کردهاند که تجاریسازی این فناوری نیازمند ارزیابیهای ایمنی مستقل، استانداردهای دوام و مطالعات جامع زیستمحیطی است. آنها معتقدند پژوهش فعلی تنها اصل علمی این فناوری را اثبات کرده و مرحله بعدی تبدیل آن به محصولی مقرونبهصرفه، بادوام و قابل اعتماد برای استفاده روزمره خواهد بود.
مرتبط: چین از لباس فضایی پیشرفته خود برای مأموریت ماه رونمایی کرد
