Naukowcy ograniczą uwalnianie do środowiska mikroplastików dzięki specjalnej powłoce

Wszechobecny mikroplastik

Produkcja i pranie syntetycznych tkanin może odpowiadać za ponad 1/4 całego mikroplastiku w naszym środowisku. Prawie 70% odzieży jest obecnie produkowanych z tkanin syntetycznych, takich jak nylon, poliester, akryl lub sztuczny jedwab. Odpowiada za to w dużej mierze współczesny tekstylny boom promujący jednorazową modę i gospodarkę konsumpcyjną. Sprawia to, że mikrowłókna plastiku znajdują się nawet w naszej krwi i to w niepokojącym stężeniu.

Kiedy ubrania wykonane z tkanin syntetycznych trafiają do pralki, tarcie spowodowane cyklami prania powoduje mikrouszkodzenia tkaniny, przez które włókna tworzywa mierzące mniej niż 500 mikrometrów odrywają się i przedostają do kanalizacji, a stamtąd do naturalnych cieków wodnych. Całkowite usunięcie takiego mikroskopijnego plastikowego odpadu może trwać dziesięciolecia, a nawet o wiele dłużej.

Rozwiązanie dostępne dla wszystkich

Kevin Golovin z wydziału Nauk Stosowanych i Inżynierii Uniwersytetu w Toronto, wraz ze swoim zespołem twierdzi, że znaleźli oni rozwiązanie tego problemu. Ponadto może być to metoda dostępna dla wszystkich, bo bazuje na substancjach obecnych w wielu produktach gospodarstwa domowego. Naukowcy z Toronto stworzyli dwuwarstwową organiczną powłokę polimerową na bazie krzemu, wykonaną ze szczotek polidimetylosiloksanowych (PDMS). Są one łańcuchami polimerów, które rosnąc od podstawy osadzonej na przykład na syntetycznej tkaninie tworzą nanoskalową warstwę powierzchniową.

PDMS nadaje materiałom, na które zostaje nałożony śliskość, przez co zmniejsza tarcie. Jest on stosowany powszechnie w szamponach do nadawania włosom połysku i śliskości, a także jako dodatek do żywności, który zapobiega pienieniu się płynów podczas butelkowania. Główny autor badania, doktor Sudip Kumar Lahiri stwierdził, że zmniejszenie tarcia występującego w procesie prania poprzez wykończenie tkanin z użyciem PDMS, może zapobiec ocieraniu się i zrywaniu włókien podczas prania.

Porównanie skanów z mikroskopu elektronowego niepowlekanych (góra) oraz powlekanych (dół) tkanin nylonowych.

Powłoka i podkład

Jednym z problemów, przed którymi stanęli naukowcy, było upewnienie się, że PDMS pozostanie na tkaninie. Doktor Lahri opracował molekularny podkład w oparciu o swoje doświadczenie z barwnikami do tkanin. Rodzaj wiązania odpowiedzialny za utrzymanie farby na odzieży po wielokrotnym praniu, będzie działał również w przypadku powłoki PDMS. Podkład i szczotki działając razem, podczas badania zmniejszyły uwalnianie się mikrowłókien plastiku o ponad 90%.

Szczotki PDMS są przyjazne dla środowiska, ponieważ nie pochodzą z ropy naftowej, jak wiele stosowanych obecnie polimerów. Dzięki dodatkowi podkładu nasza powłoka jest wystarczająco wytrzymała, aby pozostać na odzieży i z czasem zmniejszyć wypadanie mikrowłókien.

Źródło: technology.org