Получение тканей с использованием новейших технологий

Под нанотехнологиями подразумевается совокупность методов и технологий исследования, разработки и преобразования материи на уровне атомов и молекул (соответствует миллиардной доле метра, обычно, называемой нанометром). По своей межотраслевой природе нанотехнология охватывает многие области исследований от молекулярной биологии до химии, от физики до инженерии и электроники. Революционные преобразования, ассоциируемые с нанотехнологиями, объясняются тем, что они представляют собой принципиально новый метод производства материалов, структур и устройств с улучшенными и совсем новыми свойствами и функциями. В частности, в области текстильной промышленности и одежды нанотехнологии уже играют большую роль, позволяя придавать волокнам новые и удивительные характеристики и изменяя сами системы производства.

Европейская компания Erreà достигла значительных успехов впроизводстве абсолютно уникальных и инновационных тканей на основе нанотехнологий. Протестированная многими спортивными командами инновационная нанотехнологичная спортивная одежда из Ti-energy сразу же стала пользоваться большим успехом[19]. Ткани, произведенные по этой технологии, характеризуются присутствием наночастиц серебра и титана, которые придают изделиям новые качества и существенные преимущества. Благодаря этим частицам, Ti-energy имеет водо- и маслоотталкивающие, антистатические, антибактериальные и транспирационные свойства (испаряют влагу с поверхности), а также устойчивость к образованию пятен.

Наночастицы придают волокнам Ti-energy лучшие эстетические свойства, большую легкость при осязании, но одновременно значительно большую прочность и долгостойкость, наночастицы серебра препятствуют росту бактерий. При этой технологии свойства ткани остаются неизменными со временем, в отличие от краски, которая теряет цвет в результате многочисленных стирок. Частицы грязи остаются на поверхности и удаляются, используя гораздо меньшее количество моющего средства и при очень малом времени сушки.

Наночастицы титана, благодаря инфракрасному излучению, улучшают кровообращение и позволяют поддерживать на постоянном уровне температуру тела и мышц. Благодаря большему поступлению кислорода к тканям, они способствуют удалению токсинов, поглощению молочной кислоты и заживлению воспалений и микротравм, ускоряя выздоровление при мышечных травмах [11]. На двух графиках показана скорость и улучшение кровообращения при использовании обычного изделия 3D Wear (рисунок 1) и изделия 3D Wear с наночастицами серебра и титана (рисунок 2). Можно видеть значительное увеличение кровяного потока в случае новой линии одежды 3D Wear из ткани Ti-energy.

В структуру нити, разработанную в итальянской компании MITI, вводится керамическая добавка, обеспечивающая антибактериальный эффект путем излучения серебряных ионов. Ткань может быть использована для пошива спортивной одежды, вставок в обувь, нижнего белья.

Китайские ученые пошли еще дальше: изобрели ткань, которая не пачкается. Хлопчатобумажную ткань покрыли частицами диоксида титана, в результате чего она приобрела свойство избавлять себя от грязи и бактерий при воздействии солнечного света или ультрафиолетового излучения.

Американские ученые пытаются заставить специально подселенные в ткань бактерии очищать ее. В каждое волокно планируют вселить генетически модифицированные бактерии, которые могли бы жить и размножаться, питаясь грязью и потом.

Специалисты из Университета Корнелла (Нью Йорк, США) создали платье и куртку, которые защищают свою владелицу не только от холода, но и от гриппа, смога, аллергенов, а ещё — почти не нуждаются в чистке [20]. Любопытно, что яркие цвета этих тканей — не результат применения красок, а оптический эффект внедрения наночастиц, зависящий от их размера и плотности размещения. Верхняя часть платья содержит хлопок, покрытый наночастицами серебра. Серебряные частицы с поперечником приблизительно 10-20 нанометров синтезировались в лимонной кислоте, которая предотвратила их слипание. Далее хлопок окунали в раствор с отрицательно заряженными серебряными частицами, которые закреплялись на хлопковых волокнах. Серебро обладает естественными антибактериальными свойствами, которые усилены благодаря наномасштабу частиц (резко возросла площадь поверхности). Серебро в такой форме также сокращает потребность в чистке ткани. Но ещё более интереснее женская куртка. Её рукава, карманы и капюшон выполнены из твида, с внедрёнными в ткань мириадами наночастиц палладия (с поперечником 5-10 нанометров). Технология их нанесения на волокна была идентична технологии внедрения наночастиц серебра. Палладиевые наночастицы придали куртке антибактериальные свойства и даже способность к очистке воздуха от загрязнений и аллергенов. У модной коллекции один недостаток — квадратный метр такой ткани стоит примерно $12 тысяч.

Созданы волокна, снабженные молекулярными " кинжалами", позволяющие повреждать и разрушать микроорганизмы [21]. Молекула, которая " разит" микроорганизмы, была разработана Робертом Энгелем из университета Нью-Йорка. Молекулярный кинжал состоит из двух частей. Широкий конец (ручка кинжала) состоит из двух связанных друг с другом обогащенных азотом углеродных колец. " Лезвие" образует углеродная цепочка длиной до 16 атомов, обогащенная только атомами водорода. Последняя хорошо притягивается к жирным поверхностям. Чтобы закрепить " кинжалы" на ткани, ее покрывают раствором этих молекул. После такой обработки ткань оказывается покрыта множеством молекул, ищущих чего-нибудь " жирненького". Когда к ткани приближаются бактериальные или грибные споры, их отрицательно заряженные жировые мембраны притягиваются к положительным зарядам на богатых азотом кольцах и к стремящимся к жиру " лезвиям". Сила притяжения " накалывает" бактерии и споры на лезвия, позволяя им проникать сквозь мембрану. Оказавшись внутри, заряженный конец вносит хаос и убивает споры, разрушая хрупкие внутренние связи. Тесты на шелке, шерсти и хлопке закончились полным уничтожением патогенов (от кулинарных дрожжей до грибка, вызывающего молочницу). Изменяя длину углеродной цепи молекул, им можно придать способность убивать так называемые " супербактерии", стойкие к воздействию антибиотиков.

Многие мечтают о чудо-носках, поглощающих неприятный запах. Носки с добавлением серебра, спасающие от запаха, изобрел ученый Владимир Руденов. Его носки, как он сам утверждает, сделаны не из обычных нитей, а из нановолокна, содержащего серебряные частицы, которые не просто обладает обеззараживающими свойствами, оно еще и снижает потоотделение ваших ног и препятствует распространению неприятного запаха. Пробная партия носков была запущена в продажу как эксклюзив для спортсменов.

Скоро никого не будут удивлять непромокаемые рубашки и брюки, созданные из наноматериалов. Рубашки, пошитые из ткани Nano-Tex, выглядят и ощущаются на теле как обычные хлопковые или шелковые (в зависимости от материала), но при этом они абсолютно непромокаемые, то есть вода стекает по ним, как по зонтику. В таких рубашках кока-колу можно смело наливать прямо в нагрудный карман, и в течение дня пить ее из трубочки.

Умные» ткани

 

Новые ткани создаются так же путем их декорирования, например, с помощью прямой печати на тканях. Появилась альтернатива шелкографии -техника с использованием ультрафиолетовых красок, которые создают эффект свечения в темноте. Так, благодаря новым разработкам ткань может обратимо изменять цвет под действием тепла, света, длительное время светиться в темноте, перманентно выделять приятные запахи, лекарства, витамины. Такие ткани называют " умными". Для их создания используются микрокапсулированные красители и пигменты, которые наносят на ткань методами крашения или печати. Производители перенесли на широкий ассортимент тканей термоэффекты и создали целую гамму цветовых переходов. Используя возможность совмещения обычных и термохромных пигментов, можно решить практически любую задачу получения цветовых оттенков при охлаждении и нагревании тканей. Одежда из тканей фото - или светохамелеоно на улице под действием солнечного света при любой погоде (солнечно, пасмурно, идет дождь) начинает приобретать цвет: оранжевый, синий, красный, фиолетовый... - любой, в зависимости от нанесенного на ткань состава. Если вы возвращаетесь в помещение, ткань снова приобретает исходный цвет. Термо- и фотохромные эффекты ученые мира хотят использовать для создания камуфляжной ткани-хамелеона - одежды солдата будущего.

LumiGram – это французская компания, которая выпускает необычную ткань Luminousfabric, светящуюся в темноте [22]. Оптоволоконные нити, вплетаемые в структуру ткани, позволяют ей самостоятельно светиться. Волокна не нагреваются, не боятся воды и питаются током от маленького диода, с гарантией 50 тысяч часов работы. Днем ткань выглядит почти как обычная, ночью тончайшие светящиеся ниточки, которые вплетены в полотно, начинают светиться тем или иным светом. Контролер, которым оборудова ткань, не только позволяет сменить режим с «вкл» на «выкл», но и даёт возможность устроить целое визуальное шоу, меняя подсветку ткани – переключаясь между голубым, белым, желтым и зелёным цветами, также регулировать интенсивность света. Luminousfabric, в отличие от неона и ламп накаливания, обеспечивает в темноте тонкое, приятное свечение разных цветов, что позволяет широко применять технологию в дизайне. При всём этом стирать, гладить и кроить светящуюся ткань можно так же, как и любую другую материю. Область применения новинки необычайно широка – от свадебных торжеств и шоу-бизнеса, до освещения автомобильных салонов и мерцающих в ночи парусов.

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться: