Newsy

Materiał tekstylny o pamięci kształtu zrewolucjonizuje przemysł modowy. Pomoże opracować inteligentne ubrania i zmniejszyć ilość odpadów [DEPESZA]

2020-09-08  |  06:00
Wszystkie newsy

Naukowcy opracowali biokompatybilny materiał, który można wydrukować w 3D w dowolnym kształcie i wstępnie zaprogramować z odwracalną pamięcią kształtu. Za pomocą roztworu nadtlenku wodoru i fosforanu sodu badacze zaprogramowali stały kształt materiału – taki, do jakiego zawsze powróci. Innowacyjny materiał jest wykonany z keratyny i może być stosowany we wszystkich materiałach, w tym w lecznictwie medycznym. Pomoże też zmniejszyć ilość odpadów w przemyśle modowym.

Bawełna, jedwab, skóra i wełna są od lat używane do ​​produkcji ubrań, jednak według obliczeń analityków McKinsey ilość odzieży produkowanej każdego roku podwoiła się od 2000 roku. Produkcja bawełny powoduje m.in. erozję i degradację gleby, a do wytworzenia zaledwie jednego kilograma bawełny potrzeba 8–10 tys. litrów wody. Dlatego naukowcy szukają materiału, który będzie nie tylko wytrzymały, ale też ekologiczny. Powstały już materiały wytwarzane z odpadów spożywczych (np. ze skórki pomarańczy czy z włókien liści ananasa), regenerowanej celulozy i źródeł pochodzących z recyklingu. Na rynku dostępna jest też np. wegańska wełna.

Naukowcy ze Szkoły Inżynierii i Nauk Stosowanych Johna A. Paulsona na Uniwersytecie Harvarda (SEAS) poszli o krok dalej i opracowali biokompatybilny materiał z pamięcią kształtu, który można drukować w 3D.

– Dzięki naszemu projektowi wykazaliśmy, że nie tylko możemy poddać recyklingowi wełnę, ale też możemy zbudować z niej rzeczy, których nigdy wcześniej sobie nie wyobrażano – podkreśla Kit Parker, profesor bioinżynierii i fizyki stosowanej w SEAS.

Materiał jest wykonany z keratyny, czyli włóknistego białka znajdującego się np. we włosach czy paznokciach. Hierarchiczna struktura keratyny pozwala jej zmieniać kształt. Pojedynczy łańcuch keratyny jest ułożony w strukturę podobną do sprężyny (helisa alfa). Dwa z łańcuchów skręcają się razem, tworząc zwiniętą cewkę. Takie wiązania zapewniają materiałowi zarówno wytrzymałość, jak i pamięć kształtu. Kiedy włókno jest rozciągane lub wystawiane na działanie określonego bodźca, struktury rozwijają się.

Naukowcy wydrukowali keratynowe arkusze w różnych kształtach. Zaprogramowali stały kształt materiału za pomocą roztworu nadtlenku wodoru i fosforanu sodu. Po ustawieniu pamięci arkusz można było ponownie zaprogramować i uformować w nowe kształty.

– Tego rodzaju włókna można wykorzystać do produkcji biustonoszy, których rozmiar i kształt miseczki można dostosować każdego dnia czy też wytwarzać aktywujące tkaniny do celów medycznych. Możliwości są ogromne – twierdzi Kit Parker. – Będziemy kontynuować projektowanie tkanin, wykorzystując cząsteczki biologiczne jako podłoża inżynieryjne w taki sposób, w jaki nigdy wcześniej ich nie używano.

Innowacyjny materiał można drukować w 3D i stosować w wielu różnych tekstyliach. Zdaniem naukowców otworzy to drogę do stworzenia inteligentnych ubrań, które dopasowują się kształtem do użytkownika czy same wentylują, by szybciej wyschnąć. W przyszłości materiał mógłby znaleźć zastosowanie w medycynie, np. przy rekonstrukcji tkanek.

– Ten dwuetapowy proces drukowania materiału 3D, a następnie ustalania jego trwałych kształtów, pozwala na wytwarzanie naprawdę złożonych kształtów z cechami strukturalnymi nawet o wielkości mikrona – podkreśla Luca Cera, pracownik naukowy SEAS. – To sprawia, że materiał nadaje się do szerokiego zakresu zastosowań, od tekstyliów po inżynierię tkankową.

Naukowcy wydobyli keratynę z resztek wełny Agora używanej do produkcji tekstyliów. Dzięki temu będzie można ograniczyć ilość odpadów w przemyśle modowym.

– Konsekwencje dla zrównoważenia zasobów naturalnych są oczywiste. Dzięki przetworzonemu białku keratynowemu możemy zrobić tyle samo lub więcej niż dotychczas poprzez strzyżenie zwierząt, a tym samym zmniejszyć wpływ przemysłu tekstylnego i modowego na środowisko – podkreśla Kit Parker.

Czytaj także

Kalendarium

Więcej ważnych informacji

Jedynka Newserii

Jedynka Newserii

Venture Cafe Warsaw

Firma

Polski rynek IT cierpi na niedobór specjalistów od cyberbezpieczeństwa. Podnoszenie kompetencji cyfrowych kobiet mogłoby częściowo zaradzić tym brakom

Branża IT, która cierpi na niedobór pracowników, wciąż ma słabą reprezentację kobiet. 40 proc. respondentek podkreśla, że ich firmy w ogóle nie zatrudniają kobiet w działach IT, a tylko 15,5 proc. wskazuje, że kobiety zajmują w nich stanowiska kierownicze lub zarządzające – wynika z badania „Wyzwania kobiet w zakresie cyfryzacji i bezpieczeństwa cyfrowego”. Czynnikiem, który mógłby zwiększyć udział kobiet na tym rynku jest podnoszenie ich kompetencji cyfrowych i szkolenia umożliwiające przebranżowienie. Bez tego trudno będzie spełnić cel z rządowego programu, by do końca dekady co trzeci pracownik na rynku ICT był kobietą. Szczególnie ważnym obszarem takich działań powinno być cyberbezpieczeństwo.

Nauka

Prognozy bólu powiązanego z pogodą byłyby pożyteczną innowacją. Osoby wrażliwe na zmiany aury mogłyby się lepiej do nich przygotować

Ponad 70 proc. osób cierpiących na migrenę zależną od warunków pogodowych chętnie skorzystałoby z narzędzia prognozującego wystąpienie u nich bólu. Niemal połowa z nich uważa, że taka wiedza pozwoliłaby im podjąć działania w celu uniknięcia przykrych dolegliwości lub ograniczenia aktywności we wskazanym czasie. Do takich wniosków doszli naukowcy z Uniwersytetu Georgii w Athens. Skutecznego narzędzia prognostycznego jeszcze nie wynaleziono. Z meteopatią zmaga się nawet co trzeci człowiek na świecie, a 10 proc. ludzi doświadcza natomiast migreny.

Konsument

Rozwój technologii nie idzie w parze ze świadomością użytkowników i regulacjami prawnymi. To zagrożenie dla ochrony danych osobowych

Użytkownicy różnych aplikacji, systemów czy urządzeń nie zawsze są świadomi, czy i w jakim stopniu, przez kogo i do jakich celów będą gromadzone i wykorzystywane dane na ich temat. Nierzadko nawet nie zdają sobie sprawy z tego, że ktoś w ogóle takimi danymi zaczął administrować. Zdaniem ekspertów to efekt z jednej strony szybkiego rozwoju technologii, która pozwala coraz większe zbiory danych gromadzić na coraz mniejszych urządzeniach, a z drugiej – braku kampanii informacyjnej o prawach związanych z tymi danymi. Za zmianami nie nadąża też system prawny. Choć RODO działa już od niemal sześciu lat, to wciąż nie funkcjonuje tak jak zakładano. W międzyczasie powstają nowe regulacje, a przed rządem stoi wyzwanie wdrożenia ich do polskiego systemu prawnego oraz opracowania norm krajowych.

Szkolenia

Akademia Newserii

Akademia Newserii to projekt, w ramach którego najlepsi polscy dziennikarze biznesowi, giełdowi oraz lifestylowi, a  także szkoleniowcy z wieloletnim doświadczeniem dzielą się swoją wiedzą nt. pracy z mediami.