این پارچه نیاز به مواد شوینده را از بین میبرد
پژوهشگران چینی پارچهای ابداع کردهاند که میتواند خود را بدون نیاز به مواد شوینده و تنها با آب تمیز کند.
مواد شوینده ممکن است سفر خود را با تمیز کردن لباسهای ما آغاز کنند، اما در نهایت محیط زیست را آلوده میکنند و به رودخانهها، برکهها و اقیانوسها سرازیر میشوند و در آنجا به شدت زندگی آبزیان را مختل میکنند.
حتی پس از تصفیه فاضلاب نیز برخی از مواد شیمیایی باقی میمانند و از سیستمهای تصفیه عبور میکنند و همچنان به آلوده کردن آبهای طبیعی ادامه میدهند. گروهی از پژوهشگران «دانشگاه جیلین»(Jilin University) به بررسی این پرسش پرداختهاند که اگر لباسهای ما بدون مواد شوینده شسته شوند، چه اتفاقی رخ میدهد.
پژوهشگران در پژوهش خود، یک پوشش پارچهای خودتمیزشونده همهکاره را معرفی کردند که میتواند نیاز به مواد شوینده را در لباسهای روزمره از بین ببرد. آنها با اسپری کردن متناوب دو پلیمر «پلی دی آلیل دی متیل آمونیوم کلراید»(PDADMAC) و «پلی وینیل سولفونیک اسید»(PVS) روی پارچهها، یک لایه هیدراتاسیون متراکم ایجاد کردند که امکان شستوشوی کثیفی و میکروبها را تنها با استفاده از آب فراهم میکند.
این پوشش برای بیش از ۱۰۰ چرخه شستوشو مؤثر باقی ماند. همچنین، این پوشش به سریعتر شدن روند تمیز شدن لباسها و کاهش مصرف آب و برق تا حدود ۸۲ درصد کمک کرد.
بیشتر پژوهشها درباره بهبود راندمان لباسشویی بر کاهش مصرف آب متمرکز شدهاند که ناشی از نگرانیهای فزاینده جهانی درباره کمبود آب است و توجه بسیار کمتری به مواد شوینده شده است. این در صورتی است که خود مواد شوینده با تبدیل منابع آب موجود به فاضلاب به دلیل انتشار مواد شیمیایی و میکروپلاستیک، به مشکل آب دامن میزنند.
دانشمندان تلاش کردهاند تا با استفاده از پوششهایی که شیمی سطوح طبیعی مانند برگ نیلوفر آبی را تقلید میکنند، مواد خودتمیزشونده را مهندسی کنند، اما این طرحها با چالشهای مداومی از جمله حذف ضعیف لکههای روغن و بازسازی مولکولهای سطحی روبهرو بودهاند که به تدریج اثر خودتمیزشوندگی را تضعیف میکند.
سایر فناوریهای محبوب مانند پوششهای TiO۲ به فعالیت فوتوکاتالیستی متکی هستند که عملکرد آنها را در شرایط تاریکتر محدود میکند.
پژوهشگران در این پروژه با استفاده از روش رسوبدهی به کمک اسپری، یک پارچه خودتمیزشونده جدید را برای لباسهای قابل شستن بدون مواد شوینده طراحی کردند که بین اسپری کردن PDADMAC و PVS به طور متناوب انجام میشد. این فرآیند، مولکولها را به درهمتنیدگی و اتصال به یکدیگر به روشی پایدار مجبور کرد که روشهای پیشین نمیتوانستند به آن دست یابند.
چگالی فوقالعاده بالای گروههای سولفونات از PVS، یک لایه هیدراتاسیون پیوسته تشکیل داد و یک محافظ آب ایجاد کرد که در همه شرایط نوری از جمله در تاریکی کار میکند.
آنها دریافتند که این پوشش برخلاف پوششهای پیشین موجود، اثربخشی خود را پس از خشک شدن از دست نمیدهد. فرآیند اسپری کردن، یک ساختار بهدامافتاده جنبشی را ایجاد میکند که در آن مولکولها در جای خود قفل میشوند. در نتیجه، پارچه همچنان جاذب آب و خودتمیزشونده باقی میماند و عملکرد خود را حتی پس از ۱۰۰ چرخه شستوشو حفظ میکند.
پژوهشگران پس از انجام دادن آزمایشهای عملکرد دریافتند که این پوشش هم روی الیاف مصنوعی آبگریز و هم روی پارچههای پنبهای آبدوست عمل میکند و لکههای غذا، بقایای روغن، باکتریها و قارچها را تنها با یک بار آبکشی ساده با آب شیر به طور مؤثر از بین میبرد.
این پوشش، لباسشوییهای چندمرحلهای مبتنی بر مواد شوینده معمولی را که معمولاً یک چرخه شستوشو و به دنبال آن چهار بار آبکشی است، با یک بار آبکشی بدون مواد شوینده جایگزین کرد و همچنان تمیزی لازم را ارائه دهد.
پژوهشگران امیدوارند که این پوشش بدون مواد شوینده بتواند لباسشوییهای کممصرف را کاربردیتر کند، آلودگی را کاهش دهد و از منابع ارزشمند آب شیرین محافظت کند.
