Постоянно растущий спрос на изысканные ткани с особыми свойствами и исключительным комфортом стимулирует потребность в использовании нано-технологий в этой отрасли. Все больше компаний используют нано добавки для улучшения характеристик поверхности одежды, таких как водонепроницаемость/пятноустойчивость, УФ-защита, устойчивость к морщинам, долговечность цвета, огнестойкость и улучшенные тепловые характеристики.
Несмотря на то, что эти нано-ткани являются антимикробными, прочными и интеллектуальными, они также представляют определенный риск для пользователя и окружающей среды.
Одежда с нано-частицами серебра. Нано-частицы серебра являются антимикробными по своей природе и в настоящее время широко используются в спортивной одежде для устранения неприятных запахов от пота. Однако последние исследования показали, что нано-серебро будет представлять большую опасность для окружающей среды.
Нано-частицы серебра в одежде могут вызвать увеличение концентрации ионов серебра в сточных водах, осадок из которых может попасть в сельскохозяйственные угодья в качестве удобрения. Они также вредны для микробов и водных организмов даже при низких концентрациях и могут привести к эволюции бактерий, устойчивых к антибиотикам.
Согласно исследованию Рикарда Арвидссона, проведенному на станции очистки сточных вод в Гетеборге (Швеция), нано-серебро в одежде является одним из крупнейших источников серебра в сточных водах. Концентрация серебра в одежде, использованной в исследовании, варьировалась от 0,003 до 1400 мг/кг. Исследование показало, что количество серебра в осадке в значительной степени зависит от концентрации серебра в обработанной одежде. Рикард Арвидссон считает, что эта передовая технология использования нано-серебра в одежде крайне вредна для окружающей среды, и для ее обуздания необходимо либо использовать в одежде меньшее количество нано-серебра, либо ограничивать использование такой одежды.
Гидроизоляция с помощью нанотехнологий. Исследователи из Университета Цюриха сделали эту ткань из полиэфирных волокон, которые покрыты мельчайшими силиконовыми нитями.
Принцип водонепроницаемости ткани заключается в том, что силиконовые нано-волокна шириной 40нм чрезвычайно гидрофобны по своей природе. Более того, их шиповидная структура усиливает этот химический состав поверхности и образует защитное покрытие на ткани.
Покрытие улавливает тонкий слой воздуха в ткани и помогает держать воду на расстоянии. Этот слой известен как пластрон и может уменьшить сопротивление внутри воды, что прокладывает путь для интересных применений в купальниках и спортивной одежде.
На сегодняшний день покрытие наиболее эффективно на полиэстере, хотя его можно попробовать и на шерсти, и на хлопке.
Персональный климат-контроль. Студент Массачусетского технологического института придумал интересную нано-технологическую идею по превращению одежды в персональную систему климат-контроля. Разработанная им линейка обуви, курток и шлемов ClimaWare может выступать в качестве персональных кондиционеров или обогревателей одним нажатием 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, лежащий в основе этой технологии - эффект Пельтье. Когда электричество проходит через два соединенных металла, один охлаждается, а другой нагревается.
ClimaWare может быть не первой в своем роде, но эти продукты характеризуются легким весом, что заставляет их найти применение в обороне, здравоохранении, легкой атлетике и других личных целях контроля микроклимата. В настоящее время этот инновационный продукт работает с военными в попытке разработать механизм нагрева/охлаждения в ракетах.
Легкая нано-изоляция. Разработка нового типа аэрогеля открыла новые возможности для утепления одежды. Аэрогель десятилетиями использовался в качестве изоляции в космических костюмах, но его хрупкость сделала его непригодным для земного применения.
Ученые придумали более прочный аэрогель, изменив структуру обычных кремнеземистых аэрогелей. Они использовали полимеры, такие как полиимид, которые являются прочными и термостойкими, для усиления кремнеземистых сетей в структуре аэрогеля. Эти полимеры создают поперечные связи внутри структуры, делая ее очень прочной.
Это новое открытие может стать прорывом в области теплоизоляции одежды.
Нанотехнологии предоставляют производителям одежды совершенно новые возможности для работы с дизайном. Но, как всегда, существует ряд экологических проблем, связанных с включением наноматериалов в потребительские товары, где путь их утилизации неясен, а загрязнение сточных вод является потенциально огромной проблемой.
