XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2021

Аннотация

В статье рассматриваются различные усовершенствованные технологии, применяемые в производстве одежды.

Введение

Регулярно возрастающая потребность в роскошных тканях с особыми качествами и исключительным комфортом стимулирует необходимость в применении нано-технологий. Все большее количество компаний применяет нано-добавки с целью усовершенствования характеристик одежды: водонепроницаемости, устойчивости к загрязнениям, защиты от солнечного излучения, долговечности окраски, тепловых свойств.

Несмотря на то, что нано-ткани имеют свои достоинства, такие как антимикробность, прочность, интеллектуальность, они также несут определенный риск для человека и природы.

Одежда с нано-частицами серебра

Нано-частицы серебра обладают антимикробным действием, что дает возможность применять их в спортивной одежде для уничтожения неприятного запаха.  Но проведённые недавно исследования выявили большую опасность и вред нано-серебра для окружающей природы.

Нано- частицы в одежде имеют достаточно большие шансы спровоцировать повышение концентрации ионов серебра в сточных водах, осадок из которых может оказаться в аграрных угодьях в качестве удобрения. Кроме того, они вредны для бактерий и водных организмов даже при невысоких концентрациях и могут послужить причиной эволюции бактерий, выносливых к антибиотикам.

Согласно исследованию, проведённому Рикардом Арвидссоном на станции очистки канализационных вод в шведском Гетеборге, нано-серебро в одежде является крупнейшим источником серебра в этих водах.

Концентрация серебра в одежде, использованной в исследовании, варьировалась от 0,003 до 1400 мг/кг. Результаты исследования показали: количество серебра в осадке в большой степени зависит от количества серебра в одежде, подверженной обработке. Учёный делает вывод об огромном вреде для окружающей среды от использования нано-серебра в одежде, поэтому лучше и безопаснее использовать в одежде меньшее количество нано-частиц или ограничивать использование такой одежды вообще.

Использование нанотехнологий для гидроизоляции. Учёные Цюрихского университета создали такую ткань из полиэфирных волокон, покрытых силиконовыми нитями мельчайших размеров. Свойство водонепроницаемости ткани состоит в следующем: силиконовые нано-волокна шириной 40нм гидрофобны, и их шиповидная структура усиливает этот химический состав поверхности, образуя защитное покрытие на ткани.

Сегодня покрытие наиболее эффективно на полиэстере, но его можно попробовать и на других тканях.

Покрытие обладает способностью поглощать тонкий слой воздуха в ткани и держать воду на расстоянии. Этот слой – пластрон - может уменьшить сопротивление внутри воды, поэтому в будущем сможет применяться в купальниках и спортивной одежде.

Персональный климат-контроль

Студент Массачусетского научно-технического института разработал интересный нано-технологический проект по обращению одежды в умную систему климат-контроля. Созданная им коллекция обуви, курток и шлемов ClimaWare способна выступать в качестве кондиционеров либо обогревателей, нажатием определённой кнопки.

Куртки могут охлаждаться до 17°C и нагреваться до 40°C, а также могут работать более 8 часов на одном комплекте батареек. Эти куртки могут работать в любых погодных условиях при температуре от -30 до 50°C. Поэтому за исключением полярных регионов, ее можно использовать практически в любом месте на земле.

Принцип, который лежит в основе данной технологии, называется эффектом Пельтье. Он состоит в следующем: электричество проходит через два соединенных металла, и один охлаждается, а другой нагревается.

Коллекция ClimaWare может являться не первой в своем роде, но эти вещи характеризуются малым весом и поэтому могут использоваться в обороне, здравоохранении, легкой атлетике и других сферах жизнедеятельности человека. В настоящее время свойства данной технологии имеют шанс применяться в разработке механизма нагрева/охлаждения в ракетах.

Легкая нано-изоляция

В связи с разработкой нового типа аэрогеля появились новые возможности для утепления одежды. Аэрогель долгое время использовался как средство изоляции в космических костюмах, однако из-за высокой хрупкости он стал непригодным для применения на земле.

Ученые создали более прочный аэрогель, изменив структуру обычных аэрогелей. Они применили более прочные и термостойкие полимеры для усиления структуры аэрогеля. Это неожиданное открытие может стать прорывом в области теплоизоляции одежды.

Нанотехнологии дают производителям одежды новые возможности для работы. Однако существуют экологические проблемы относительно включения наноматериалов в ряд потребительских товаров, ведь путь их утилизации неясен, а загрязнение окружающей среды является большой экологической проблемой.

Библиографический список

Непромокаемая нано-ткань [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: http://www.nanonewsnet.ru/novye-tkani-dlya-odezhdy-budushchego (дата обращения 15.12.2020)

Эффект Пельтье [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: https://ru.wikipedia.org/ (дата обращения 15.12.2020)

Solid smoke material aerogel gets added strength [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: https://www.bbc.com/news/science-environment-19323091 (дата обращения 15.12.2020)

Warms in winter [Электронный ресурс] - Режим доступа. - URL: https://www.fastcompany.com/1662859/nanotech-clothing-warms-in-winter-cools-in-summer (дата обращения 15.12.2020)

Код для цитирования: Скопировать