النحاس والجرافيت والحبار:الابتكارات التي أحدثت ثورة في صناعة النسيج

تتغذى الاستدامة على الابتكارات.في المنسوجات نرى التطبيق الفاضل للتكنولوجيات التي يبدو أنها لا علاقة لها بها.

• وكثيراً ما يحدث أن يتم بعد ذلك استعارة الابتكارات التي تم تطويرها في قطاعات أخرى مثل البيولوجيا والبناء والقطاع العسكري في مجال المنسوجات لحل المشكلات أو جعل العمليات أكثر كفاءة.
• ومن حيث الاستدامة، فإن العديد من هذه الابتكارات يمكن أن تحقق مزايا هائلة لأنها تم تطويرها لحل مشاكل غير مرتبطة بالمنسوجات، ولكنها تجد استخدامًا واسع النطاق هناك أيضًا.
• إن جعل العمليات أكثر كفاءة، وجعل الألياف أكثر متانة أو تنظيمًا للحرارة، وتقليل النفايات إلى الصفر، كلها أمور ممكنة بفضل التقنيات الجديدة والقديمة المطبقة على هذا القطاع اليوم.

نسيج ذو خصائص فائقة تم صنعه عن طريق تقليد الحبار

من المرجح أن تكون البيولوجيا التركيبية أحد القطاعات الدافعة في العقود القادمة.البحث في هذا المجال، على الرغم من أنه غالبًا ما يكون له جوانب مزعجة إلى حد ما - فهو يتضمن بشكل أساسي إعادة إنشاء كائنات حية أو أجزاء منها في المختبر - إلا أنه يتسارع ولا تقتصر استخداماته المقصودة على الطب، ولكنها تصل أيضًا إلى قطاعات منفصلة تمامًا مثل قطاع المنسوجات. .ويبدو على سبيل المثال أنه ابتداء من الجينات الموجودة في مخالب الحبار, يمكن استخلاص الألياف ذات خصائص اللدائن الحرارية.وهذا ما تفعله الشركة كرر جنبا إلى جنب من فيلادلفيا، الذي قضى خمس سنوات، بفضل عشر براءات اختراع وجمع أموال بقيمة 5.6 مليون دولار، للتوصل إلى تعريف جزيء يقلد الحلقة السنية للحبار.ما تحصل عليه هو في الأساس مسحوق بروتين يتم إذابته في مذيب - والذي يمكن بعد ذلك إعادة تدويره - وبذلك ينتج أليافًا أطلقت عليها الشركة اسم سكويتكس وهذا يمكن أن يكون يتم دمجها مع ألياف النسيج الأخرى لصنع الملابس.

ولكن لماذا، من بين جميع الكائنات الحية الموجودة في العالم، قامت شركة فيلادلفيا هذه باستنساخ الحبار؟السبب الأول يكمن في واحد المقاومة وفي واحد متانة ضمان لا مثيل له مع الحد الأدنى من استخدام الموارد الطبيعية (يتم استخدام الحبار فقط كنموذج لتكرار جزيئاته، ولا يشارك في العملية لأنه يتم إعادة إنشاء الجزيئات في المختبر)، والتربة والطاقة، ولكن ليس فقط:أبعد من الوجود قابلة للتحلل تحتوي هذه الألياف أيضًا على خصائص الشفاء الذاتي.يمكن إصلاح قطعة القماش التي تم الحصول عليها باستخدام Squitex، في حالة قطعها، بسهولة عن طريق غمر القماش في الماء ودمجه مع طبقة جديدة:هذا هو ما تراه في مقطع فيديو توضيحي على موقع Tandem Repeat، ولكن، بعيدًا عن هذا التطبيق الذي ربما يستخدمه القليل، تكمن الميزة الحقيقية في مقاومة الألياف نفسها ومتانتها.

النحاس الموجود في الألياف يجعلها ذاتية التنظيف

الدكتور راجيش راماناثان باحث في مرفق إيان بوتر NanoBioSensing وتقنية النانو الحيوية مختبر الأبحاث في جامعة RMIT في ملبورن, ، في أستراليا، وقام مع فريقه بتطوير تقنية قادرة على صنع ألياف النسيج ذاتية التنظيف.أو بالأحرى، تعني هذه التقنية أنه من خلال وضع القماش تحت الضوء فإن البقع "تذوب".

يحدث هذا عندما يتم وضع الجزيئات في ألياف النسيج الهياكل النانوية القائمة على النحاس والفضة:فهي قادرة على امتصاص الضوء والتسبب في إثارة الجسيمات النانوية المعدنية، مما يؤدي إلى تحلل المادة التركيب العضوي الذي يشكل البقع.ومن الناحية العملية، تتحلل البقع بفضل الطاقة الشمسية، أو حتى بواسطة مصباح كهربائي بسيط، في عملية يمكن أن تستمر من بضع دقائق إلى نصف ساعة.من الواضح أن هذه تجربة أولية تمامًا، فقد تم اختبار النظام حاليًا على البقع، ولكن ليس على العرق على سبيل المثال، ولكن إذا كان هناك هامش من التطبيق العملي فسيسمح بذلك أولاً توفير الكثير من الماء – التي تعطى عن طريق الغسيل المنزلي – ثم من تجنب تشتت المواد البلاستيكية الدقيقة في حالة الملابس المصنوعة من الألياف الاصطناعية.

الجرافيت الموجود في الجينز لجعله مضادًا للبكتيريا وينظم الحرارة

وبالإضافة إلى النحاس والفضة، هناك من فكر في دمج الكربون مع ألياف النسيج.يتمتع الجرافين، وهو ليس سوى كربون، بسمعة كونه مادة رائعة بفضل خصائصه العديدة، من بينها كونه موصلًا ممتازًا، وبالتالي أيضًا منظم درجة الحرارة, ، والحصول على واحدة وظيفة مضادة للجراثيم.قامت شركة Candiani لتصنيع الدنيم، بالتعاون مع Directa Plus - الشركة الرائدة في السوق في إنتاج الجرافين - بإنشاء زوج من الجينز أطلقت عليه اسم جرافيتو بهدف إنتاج سراويل سهلة الارتداء يمكن ارتداؤها في كل من الصيف والشتاء وهذا يتطلب عمليات غسل أقل من المعتاد.

الجرافين في الدنيم لديه وظيفة توزيع الحرارة بشكل أكثر توازنا:آثار التغيرات المناخية اصنع الكلاسيكية 14 أونصة لم تعد السراويل مناسبة لفصل الصيف، وهو الوقت من العام الذي تكون فيه درجات الحرارة مرتفعة جدًا بحيث لا يمكنك ارتداء ملابس طويلة وثقيلة بشكل مريح:ومع ذلك، فإن خفض وزنها يعني جعلها خفيفة جدًا بالنسبة لفصل الشتاء.الجرافين ، بفضل نشاطه كموصل ، يزيل هذه المشكلة ، وليس من قبيل الصدفة أنه يستخدم أيضًا في تصنيعه زي رجال الاطفاء:من ناحية، له تأثير كسر اللهب، ومن ناحية أخرى، يبرد فورًا بمجرد ابتعاد رجل الإطفاء عن مصدر الحرارة، مما يحافظ على درجة حرارة الجسم ثابتة.علاوة على ذلك، فإن القماش، عند تشريبه بالجرافين، فهو أقل عرضة لتوليد العفن والبكتيريا, ولذلك فإن غسله ضروري بشكل أقل:توفير كبير من حيث استهلاك المياه، إذا اعتبرنا أن 80 بالمائة من التأثير البيئي للجينز خلال دورة حياته ناجم عن الغسيل المنزلي.

الطابعات ثلاثية الأبعاد والواقع الافتراضي لتجنب الهدر

إذا كانت النماذج الأولية للطابعات ثلاثية الأبعاد التي رأت النور في منتصف الثمانينات لم تكن مخصصة للأقمشة، فإننا نعلم اليوم أن هذه هي أيضًا من بين التطبيقات الممكنة.تم تعزيز هذا النوع من الإنتاج بشكل خاص من وجهة نظر الاستدامة لأنه يزيل تماما هدر المواد الخام, مما يسمح لك باستخدام ما تحتاجه فقط وبالتالي التخلص من النفايات النفايات بسبب التخفيضات.ومن الواضح أن هذا يؤثر أيضًا على القوى العاملة، التي ستكون هناك حاجة إليها بكميات أقل، وفي الوقت الحالي، من الصعب افتراض ما إذا كان هذا سيغير ظروف العمال للأفضل أو للأسوأ، لكنه بالتأكيد سيجبر الشركات في هذا القطاع على التفكير. حول هذا الموضوع.

بالنسبة للصناعات النسيجية، إنتاج العينات هو المفتاح:إنها أداة أساسية لحملات المبيعات، ولكن في النهاية لها عمر قصير جدًا مقارنة باستخدام - وإهدار - المواد التي تنطوي عليها.لذا فإن الواقع الافتراضي يقدم حلاً ممكنًا بفضل عينات رقمية, ، والتي يمكن أن تحل محل الموارد المادية أثناء حملات المبيعات وتجنب إهدار الموارد غير الضرورية من حيث المواد واستهلاك ثاني أكسيد الكربون.ويمكن للعينة نفسها، اعتمادًا على حجم الشركة، أن تسافر كثيرًا حول العالم قبل إكمال مهمتها، كما سيتم التخلص من مشكلة النقل باستخدام العينات الرقمية.