Pranie bez proszku, bez całego długiego cyklu i bez kilku kolejnych płukań brzmi cudownie, prawda? Właśnie coś takiego pokazali badacze z Chin.
Zespół z Southeast University w Nankinie i Jilin University opracował powłokę, która sprawia, iż plamy i część drobnoustrojów dużo trudniej przyczepiają się do włókien, więc tkaninę da się oczyścić zwykłą wodą.
Sednem pomysłu jest cienka, natryskiwana warstwa zbudowana z dwóch polimerów: PDADMAC i PVS. Naukowcy nanosili je naprzemiennie, tworząc 5 bardzo cienkich, podwójnych warstw. Taka konstrukcja daje na powierzchni wyjątkowo dużo grup sulfonianowych, które silnie wiążą wodę i tworzą coś w rodzaju trwałej, uwodnionej tarczy. Chodzi o to, by zabrudzenia nie siadały na włóknach tak mocno jak zwykle. Zamiast potem odrywać je detergentem, lepiej od początku utrudnić im przyklejenie się do materiału.
To właśnie odróżnia tę technologię od wielu wcześniejszych prób tworzenia samoczyszczących tkanin. Część starszych rozwiązań inspirowała się np. liściem lotosu i opierała się na bardzo specyficznej strukturze powierzchni, ale gorzej radziła sobie z tłustymi plamami. Inne, takie jak powłoki z TiO2, działały dzięki fotokatalizie, czyli potrzebowały światła, by utrzymać skuteczność. Autorzy nowej pracy twierdzą, iż ich powłoka działa inaczej: nie rozkłada brudu światłem, tylko tworzy mocno nawodnioną powierzchnię, która osłabia przyczepność zabrudzeń również w ciemności.
Co udało się usunąć samą wodą?
W testach laboratoryjnych powlekane tkaniny radziły sobie nie tylko z lekkimi zabrudzeniami, ale także z bardziej uciążliwymi plamami, w tym z tłustymi śladami i resztkami jedzenia czy napojów. Metoda działała na bawełnie, poliestrze i jedwabiu, a więc zarówno na materiale naturalnym, jak i syntetycznym. Co ważne, badacze porównali swoje rozwiązanie z klasycznym praniem detergentowym i twierdzą, iż w tych testach powłoka dorównywała zwykłemu praniu albo wypadała lepiej.
Co ciekawe, powłoka poprawiała wynik w testach przeciwbakteryjnych i przeciwgrzybiczych. Trzeba jednak uczciwie zaznaczyć, iż nie chodzi tu o magicznie sterylną odzież, tylko o laboratoryjnie sprawdzoną zdolność do ograniczania utrzymywania się pewnych mikroorganizmów na powierzchni materiału. To wciąż dużo, bo pokazuje, iż technologia mogłaby być przydatna również tam, gdzie liczy się ograniczanie brudu biologicznego i zapachów.
Mniej proszku, mniej wody, mniej energii
Autorzy pracy przekonują, iż taka powłoka mogłaby zamienić klasyczne pranie, czyli 1 cykl mycia i 4 cykle płukania, w pojedyncze płukanie samą wodą. Na tej podstawie oszacowali, iż zużycie wody, prądu i czasu można by obniżyć aż o około 82 proc. To właśnie ten element pokazuje, iż nie chodzi wyłącznie o wygodę użytkownika, ale też o koszt środowiskowy prania.
Pamiętajmy, iż klasyczne detergenty nie znikają po ich użyciu. Część ich składników przechodzi przez system kanalizacyjny i oczyszczalnie, a później trafia do środowiska. Dodatkowo klasyczne pranie tkanin syntetycznych sprzyja uwalnianiu mikrowłókien i mikroplastiku. Autorzy publikacji oraz towarzyszące jej omówienia podkreślają, iż nowa powłoka może ograniczać także uwalnianie mikroplastiku z włókien syntetycznych w porównaniu ze zwykłym praniem detergentowym.
Brzmi świetnie, ale jest też haczyk
To wciąż technologia na etapie laboratoryjnym, a nie gotowy standard przemysłu odzieżowego. Taka powłoka najpewniej musiałaby być nanoszona już na etapie produkcji odzieży. To oznacza, iż nie jest to rozwiązanie w stylu: kup spray i przerób własną szafę. Żeby stało się produktem, trzeba będzie dopasować je do przemysłowych procesów wykończenia tkanin i policzyć, czy to się naprawdę opłaca na dużą skalę.
Kolejny problem to sam koszt. Autorzy sami przyznają, iż taka powłoka jest na starcie wyraźnie droższa niż zwykły detergent. Ich wyliczenia sugerują jednak, iż koszt początkowy mógłby się zwrócić po około 15-50 praniach, w zależności od tego, jakiego detergentu używa się dziś i jak wygląda codzienna eksploatacja. To obiecujące, ale przez cały czas jest to szacunek, a nie dowód.
Jest też kwestia odporności na nasze codzienne życie. W badaniu powłoka dobrze znosiła światło UV, wielokrotne składanie, ponad 100 cykli płukania oraz kontakt z wodą o różnym pH. System niestety nie radzi sobie dobrze z zabrudzeniami zawierającymi twarde cząstki, takie jak drobny piasek, bo te mogą mechanicznie uszkadzać warstwę ochronną. Z tłustą plamą czy resztkami jedzenia powłoka radzi sobie obiecująco, ale przy zabrudzeniach pełnych twardych drobin sytuacja robi się dużo trudniejsza.
Co istotne, testy na komórkach mysich sugerują, iż powłoka prawdopodobnie jest bezpieczna dla kontaktu ze skórą. Dodatkowo doświadczenia z fasolą ryżową wskazywały, iż nie zaburza wzrostu roślin. To oczywiście nie zamyka sprawy pełnej oceny bezpieczeństwa, ale daje przesłanki, iż może być w pełni bezpieczna dla naszej skóry.
Może i chińscy naukowcy nie dali nam jeszcze ubrań, które same teleportują się do szafy z zapachem porannej rosy, ale są o krok od czegoś znacznie lepszego. Stworzyli powłokę, która po prostu odmawia współpracy z brudem. jeżeli ta technologia wyjdzie z laboratoriów i trafi do masowej produkcji, czekają nas czasy, w których plama z kawy czy błota będzie dla nas tylko błahostką, a odpalenie pralki będzie ekologiczne.
*Źródło zdjęcia wprowadzającego: Ekaterina Belinskaya, Pexels
