منسوجات نانو

منسوجات نانو

منسوجات نانو کاربردی نوظهور و جالب از نانوفناوری است و شامل برخورد با نانوالیاف در سطوح اتمی و مولکولی به منظور اصلاح خواص آن ها است. این فناوری جدید می تواند منسوجات پیشرفته مانند پوشاک مقاوم در برابر آب و عاری از گرد و خاک، جوراب های کم بو و پوشاک هوشمندی را ایجاد کند که کنترل آب و هوایی انجام می دهند. تقاضای روزافزون برای پارچه های پیشرفته با ویژگی های خاص و راحتی استثنایی نیازمند استفاده از فناوری نانو در این صنعت است. شرکت های زیادی در حال استفاده از نانوافزودنی ها هستند تا ویژگی های سطح البسه را مانند مقاومت در برابر آب/ لکه، محافظت در برابر پرتو فرابنفش، مقاومت در برابر چین و چروک، دوام رنگی، بازدارندگی شعله و عملکرد حرارتی بهتر را بهبود بخشند.

نانوذرات به طور فزاینده ای به عنوان پوشش هایی بر روی البسه مورد استفاده قرار می گیرند تا آن را ضدآب، ضدمیکروبی، بازدارنده پرتو فرابنفش یا آنتی استاتیک سازد. نانوذرات مسدود کننده نور خورشید می توانند به منسوجات افزوده شوند تا از پوست محافظت کنند. آن ها تابش فرابنفش را به طور موثرتری از ذرات بزرگ تر پراکنده می کنند. فهرست محصولات مصرفی بیش از ۱۶۰۰ محصول را که توسط تولیدکنندگان به عنوان حاوی نانوذرات فهرست شده اند، ثبت کرده است – ذرات بین یک و ۱۰۰ نانومتر(بین یک و ۱۰۰ میلیاردم متر). چندین نوع از نانوذرات به لباس هایی که ما می پوشیم افزوده می شوند، ازجمله: نقره میکروب کش. نانوذرات نقره به دلیل توانایی قدرتمند آن ها برای کشتن باکتری ها و قارچ ها و به منظور محافظت از بوی زننده ای که آن ها ایجاد می کنند، به البسه افزوده می شوند.

ذرات نانونقره یون های با بار مثبتی را رها می کنند که موجب توقف عملکرد سلول های باکتریایی می شود. اندازه کوچک ذرات باعث می شود لباس نرم و قابل پوشش باقی بماند. در حال حاضر، البسه نانوفناوری عمدتا از پارچه های استاندارد تهیه شده اند که بر روی آن پوشش نانو اعمال شده است.

اما در آینده احتمالا شاهد پارچه های بیشتر متشکل از نانوالیاف، نانوذرات و نانوفیلامنت ها به عنوان یک بخش کامل از بافت خواهیم بود. به عنوان مثال، عصر جدیدی از پارچه های هوشمند می توانند به طور خودکار به بدن و محیط اطراف ما پاسخ دهند. برخی از این ویژگی ها عبارتند از:
نانوذرات سیلیسی که در بافت پارچه ترکیب شوند یا بر سطح آن اسپری شوند، پوششی را ایجاد می کنند که دافع آب و مایعات ایجاد کننده لکه است. زاویه و زبری پوشش سیلیس کشش سطحی کافی را ایجاد می کند تا اطمینان حاصل شود که مایعات شکل کروی گرفته و به جای نفوذ به داخل آن، از سطح پارچه رها می شوند.
شیمیدان های سوئیسی یک نانومنسوج ضدآب ابداع کرده اند که مرطوب نمی شود. محققانی از دانشگاه زوریخ این پارچه را از الیاف پلی استر ایجاد کردند که با فیلامنت های سیلیکونی بسیار ریز پوشش داده شده است. آن ها هم چنین ادعا کردند که پارچه دافع آب ترین پوشاکی است که تا به امروز به وجود آمده است.

قاعده ای که در پشت ضدآب بودن این پارچه است، این است که نانوفیلامنت های سیلیسی به پهنای ۴۰ نانومتر، در طبیعت به شدت آب گریز هستند. علاوه بر این، ساختار میخ مانند آن ها این شیمی سطح را بهبود بخشیده و یک پوشش محافظ بر روی پارچه ایجاد می کند که از ورود قطرات آب یا خیساندن لباس جلوگیری می کند.

نانوساختاری این پوشش و خواص آب گریزی با هم این اثر ابر آب گریزی را در پارچه تولید می کند. پوشش، لایه نازکی از هوا را در پارچه به دام انداخته و به حفظ آب در سطح کمک می کند. این لایه به عنوان پلسترون شناخته شده و می تواند کشش را زمانی که داخل آب است کاهش دهد، که راهی برای کاربردهای جالب در البسه شنا فراهم می کند. به طور جالب توجهی، این ایده کاملا از سطوح دافع آب طبیعی مانند برگ های نیلوفر آبی الهام گرفته شده است، که دارای ترکیب مشابهی از نانوساختارهای کوچک و مواد آب گریز است.

این پوشش بر روی پلی استر بسیار موثر است اما می تواند بر روی پشم و پنبه نیز اعمال شود. پوشش با استفاده از یک فرایند تک مرحله ای حاوی تراکم سیلیکون گازی بر الیاف و ظهور نانوفیلامنت ها ایجاد می شود. هم چنین مشخص شده است که این پوشش در مقایسه با دیگر پوشش های آب گریز بادوام بوده است.
نانوذرات دی اکسید تیتانیوم یا روی اکسید با منسوجات ترکیب می شوند تا لباس ما- و پوست ما- را از هرگونه آسیب نور خورشید محافظت کنند. هر دو ذره اشعه ماوراء بنفش نور خورشید را پراکنده کرده و به عنوان نانوذرات موثرتر از ذرات بزرگ تر عمل می کنند.
نانوذرات نقره در طبیعت ضدمیکروبی بوده و در حال حاضر به طور گسترده ای در البسه ورزشی برای از بین بردن بوی ناخوشایند عرق مورد استفاده قرار می گیرند.
برخی از پارچه ها- به خصوص مصنوعی ها مانند پلی استر و نایلون- تمایل به جمع آوری بار الکتریکی دارند. اما نانوذراتی که هادی الکتریسیته هستند، مانند زینک اکسید، تیتانیوم دی اکسید و آنتیموان دوپ شده در قلع اکسید می توانند این بار الکتریکی را پراکنده کنند.