Materiał tekstylny o pamięci kształtu zrewolucjonizuje przemysł modowy. Pomoże opracować inteligentne ubrania i zmniejszyć ilość odpadów [DEPESZA]
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
- 2024-03-06: 70 proc. miodu sprzedawanego w Polsce pochodzi z importu. W kwietniu na etykietach pojawią się nowe oznaczenia kraju pochodzenia
- 2024-02-16: Produkcja cukru pod dużą presją kosztową. Dobre zbiory buraka nie przełożą się na spadek cen
- 2024-02-05: Olej palmowy znajduje się w połowie produktów na sklepowych półkach. Wbrew powszechnemu przekonaniu jego produkcja nie musi szkodzić środowisku
- 2024-01-25: Zbliżają się obchody 79. rocznicy wyzwolenia obozu Auschwitz-Birkenau. W Warszawie i Rzymie otwarto specjalną wystawę grafik obozowych
- 2024-02-22: Niedopałki papierosów powodują co roku 20 mld dol. strat w ekosystemach wodnych. Potrzeba większej odpowiedzialności branży tytoniowej za ten problem
- 2024-01-22: Dzieci i młodzież potrzebują wiedzy o wpływie sztucznej inteligencji na ich życie. Rusza bezpłatny kurs dla nauczycieli, aby potrafili rozmawiać o niej z uczniami
- 2024-01-24: Ewa Minge: Opracowałam inteligentną kolekcję ubrań. Projekty mają różnego rodzaju czujniki pozwalające monitorować stan zdrowia
- 2024-01-10: Unijny zakaz hodowli zwierząt na futra odłożony co najmniej o kilka lat. Jednak Polska może wprowadzić go szybciej
- 2024-01-04: Polski przemysł w słabej kondycji wchodzi w 2024 rok. Liczba nowych zamówień spada już od prawie dwóch lat
- 2024-01-09: Polska gospodarka w tym roku ma się rozwijać wyraźnie szybciej niż w poprzednim. Obawy dotyczą inflacji i sposobów wyjścia z tarcz antyinflacyjnych
Kalendarium
Więcej ważnych informacji
Jedynka Newserii
Jedynka Newserii
Infrastruktura
Zorganizowane grupy cyberprzestępcze sięgają po coraz bardziej zaawansowane narzędzia sztucznej inteligencji. Często celem ataków jest infrastruktura krytyczna
Rozwój cyberprzestępczości postępuje w kierunku budowania powiązań o charakterze mafijnym i wykorzystywania zaawansowanych technologicznie rozwiązań, po jakie sięgają służby specjalne. Coraz częściej służy do tego także sztuczna inteligencja, która przyniosła ze sobą szereg nowych zagrożeń. Choć w ślad za technologicznym zaawansowaniem cyberprzestępców rozwijają się też narzędzia zapobiegające atakom, to wciąż najsłabszym ogniwem jest człowiek. Atrakcyjnym celem ataków dla hakerów są jednostki publiczne, infrastruktura krytyczna i samorządy, również te małe, którym brakuje zasobów finansowych i kadrowych, by zapewnić wystarczającą ochronę.
Prawo
Postęp technologiczny rewolucjonizuje pracę specjalistów ds. finansów. Stają się strategicznymi doradcami biznesu
Częste zmiany regulacyjne i postęp technologiczny wymuszają na specjalistach ds. finansów ciągłe nabywanie nowych kompetencji, doszkalanie i uaktualnianie swojej wiedzy. Ci, którzy potrafią się dostosować do szybkich zmian i wesprzeć swoimi umiejętnościami rozwój biznesu, mogą jednak liczyć na większe możliwości rozwoju kariery. – Finanse operują w świecie, który coraz szybciej się zmienia. To powoduje, że w przyszłości ludzie z obszaru finansów będą musieli poświęcać dużo więcej energii na to, żeby dotrzymać tempa – mówi Kuba Neneman, head of finance.ai, commercial data science manager w Shellu.
Infrastruktura
Sektor ochrony zdrowia odpowiada za większe emisje CO2 niż lotnictwo. Zielone zmiany wymagają drastycznego przyspieszenia
Sektor ochrony zdrowia ponosi znaczące konsekwencje wynikające z rosnącej liczby ekstremalnych zjawisk klimatycznych, ale też poważnego zanieczyszczenia powietrza, a koszty z tym związane będą rosły. Z drugiej strony sam sektor też się przyczynia do zmian klimatycznych – odpowiada za 4 proc. emisji CO2, czym wyprzedza takie branże jak żegluga czy lotnictwo. O potrzebie przyspieszenia zielonych zmian w ochronie zdrowia coraz więcej się mówi, ale to wymaga konkretnych działań. Temu ma służyć powołana właśnie do życia Zielona Koalicja dla Zdrowia, w której uczestniczy prawie 30 podmiotów i której patronuje m.in. Narodowy Fundusz Zdrowia.
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.