Riided puhastavad end ise

21. veebruar 2008, 11:45

Austraalias asuva Monashi ülikooli
teadlased on leidnud viisi, kuidas panna riided iseennast puhastama.

Titaandioksiidi nanokristallidega töödeldud villast, siidist ja kanepist valmistatud riidekiude on keemik Walid Douadi juhitud töörühmal õnnestunud mustusest ja toidujäätmeist puhastada neid vaid päikesevalguse käes hoides, kirjutas Technology Review.

Riidekiud kaetakse õhukese ja nähtamatu titaandioksiidi nanokristallide kihiga. Titaandioksiid on tugev fotokatalüsaator, mis moodustab kokkupuutel veeauru ja ultraviolettkiirgusega hüdroksüülradikaale, mis oksüdeerivad riideid määrivat orgaanilist ainet. Titaandioksiidi hea omadus seisneb selles, et see pole riietele ega inimese nahale ohtlik. Isegi tekstiili välimust ega muid materjali tajutavaid omadusi see väidetavalt oluliselt ei muuda.

„Põlemine on oksüdeerumine,” selgitas Purdue ülikooli materjaliteaduse professor Jeffrey Youngblood, kes tegeleb iseenesest õlist vabanevate materjalide loomisega. „Titaandioksiidist kate põletab orgaanilist ainet lihtsalt toatemperatuuril ning oluliselt aeglasemalt.”

Titaandioksiid hävitab päikesevalguse olemasolul ka baktereid ja teisi kahjulikke mikroorganisme, mis teeb selle materjali kasutamise eriti atraktiivseks näiteks haiglates, kus on kõrged nõuded puhtusele. Douadi sõnul saavad iseennast puhastavad materjalid tulevikus standardiks, et säilitada väljanägemist ning takistada haiguste levikut.

Idee kasutada just titaandioksiidi ei ole iseenesest uus. Seda ainet on lisatud värvidele ning klaasile, et muuta nad mustust tõrjuvaks. Ka isepuhastuva puuvilla loomist on varem katsetatud, kuid villa, kanepi ja siidi katmine nende kristallidega osutus palju keerulisemaks ülesandeks. Need kiud koosnevad valgust nimega keratiin, mille molekulil puuduvad reaktiivsed osad, mis titaandioksiidiga seostuksid.

Seetõttu tuli teadlastel materjale töödelda, lisades neile karboksüülrühmi, mis titaandioksiidiga tugeva sideme loovad. Kogu protsessi on lähemalt kirjeldatud ajakirjas Chemistry of Materials ilmunud artiklis.

Artiklis kirjeldavad teadlased, kuidas vastavalt töödeldud riie käitub punase veini plekkidega, mida on väga raske eemaldada – pärast 20 tundi päikese käes olemist on plekk peaaegu täielikult kadunud. Teised plekid kaovad aga veelgi kiiremini: kohv kahe tunni ning sinine tint seitsmeteist tunniga.

Arendamisel on ka palju teisi mustust hülgavaid materjale, näiteks õli tõrjuv teflon. Jeffrey Youngblood Purdue ülikoolist on loonud materjali, mis muudab oma struktuuri vastavalt sellele, ka ta puutub kokku vee või õliga. Vesi valgub sellel materjalil ühtlase kihina laiali, õli aga voolab mööda veepinda maha. Vaata ka Novaatoris ilmunud lugu "Udused autoklaasid kaovad minevikku".

„Kõik sellised materjalid töötavad ühel põhimõttel – muutes pinna vett või õli tõrjuvaks,” selgitas Youngblood. „Kuid uus titaandioksiidil põhinev meetod riiete puhastamiseks on sellest täiesti erinev. Me ei eemalda siin mitte mustust materjali pinnalt, vaid põletame selle ära.”

Igal meetodil on omad puudused. „Vett hülgavad ülihüdrofoobsed materjalid saavad hästi hakkama poripritsmetega, kuid jäävad hätta rasvaplekkidega,” selgitas Youngblood. Materjalid, mis hülgavad õli, töötavad enamasti paraku vaid teatud tüüpi õliga. Titaandioksiid töötab aga ainult siis, kui riie on mitme tunni jooksul eksponeeritud otsesele päikesevalgusele.

See piirang pole aga huvi materjali turustamise vastu kaotanud. „Mitmed villatootjad on avaldanud soovi tehnoloogiat hinnata,” ütles Daoud. Tema hinnangul jõuavad esimesed isepuhastuvad villased kangad turule kahe aasta pärast, kui vajalikud laboratoorsed ning tööstuslikud katsetused on läbi viidud.

Äripäev http://www.aripaev.ee/img/id-aripaev.svg
21. February 2008, 11:44
Otsi:

Ava täpsem otsing