חומר מרוכב חדש בעל פוטנציאל לשימוש רפואי

חוקרים מאוניברסיטת ג'ורג'יה פיתחו חומר חדש שתכונותיו אידיאליות למכשירים רפואיים כמו מסכות ותחבושות. הוא גם ידידותי יותר לסביבה מחומרים המשמשים כיום.
באמצעות בדים לא ארוגים (בדים המיוצרים על ידי חיבור סיבים ללא אריגה או סריגה), הצוות בראשות גאג'נן בהאט הצליח ליצור חומרים מרוכבים גמישים, נושמים וסופגים, אידיאליים למכשירים רפואיים. שילוב הכותנה גם הופך את החומר המתקבל לנעים על העור (גורם חשוב למטרות רפואיות) וקל יותר לקומפוסטציה, מה שהופך אותו לידידותי יותר לסביבה ממוצרים דומים הקיימים כיום בשוק.
במעבדתו במעבדת המחקר נורת'רן ריברבנד, פרופסור גאג'נן בהאט מדגים כיצד ניתן לעטוף בדים אלסטיים לא ארוגים ולהשתמש בהם כחבישות רפואיות. (צילום: אנדרו דייוויס טאקר/אוניברסיטת ג'ורג'יה)
בעזרת מימון ממשרד החקלאות האמריקאי, החוקרים בדקו שילובים שונים של כותנה ובדים לא ארוגים, כמו גם בדים לא ארוגים מקוריים, עבור תכונות כגון אווריריות, ספיגת מים ויכולת גמישות. בדים מרוכבים הציגו ביצועים טובים בבדיקות, וסיפקו אווריריות טובה, ספיגת מים טובה יותר ויכולת התאוששות טובה, כלומר הם יכולים לעמוד בשימוש חוזר.
הביקוש לבדים לא ארוגים גדל בשנים האחרונות, ושווי השוק צפוי להגיע ל-77 מיליארד דולר בשנת 2027, על פי דו"ח של חברת Acumen Research and Consulting. בדים לא ארוגים נמצאים בשימוש נרחב במוצרים ביתיים כגון חיתולים, מוצרי היגיינה נשית ומסנני אוויר ומים. הם עמידים למים, גמישים, נושמים, ויכולתם לסנן אוויר הופכת אותם לאידיאליים לשימוש רפואי.
"חלק מהמוצרים הללו המשמשים למטרות ביו-רפואיות, כגון מדבקות ותחבושות, דורשים מתיחה והתאוששות לאחר מתיחה. אבל מכיוון שהם באים במגע עם הגוף, שימוש בכותנה יכול להיות מועיל", אומר המכללה למשפחה ולצרכנות. אמר בארת', יו"ר המחלקה לטקסטיל, סחורה ועיצוב פנים, שכתב את המאמר יחד עם סטודנט לתואר שני. הסטודנטים ד. פרת'ה סיקדאר (המחבר הראשון) ושפיקול אסלאם.
למרות שכותנה אינה גמישה כמו בד לא ארוג, היא סופגת יותר ורכה יותר, מה שהופך אותה לנוחה יותר ללבישה. כותנה היא גם גידול עיקרי בג'ורג'יה וחלק חשוב בכלכלת המדינה. משרד החקלאות האמריקאי (USDA) תמיד מחפש שימושים חדשים לכותנה, ובארת' הציע שהם "ישלבו בדים לא ארוגים גמישים עם כותנה כדי ליצור משהו עשיר בתכולת כותנה וגמיש".
פרופסור גאג'נן בהאט בודק בדים לא ארוגים גמישים באמצעות בודק חדירות במעבדתו במעבדות המחקר ריברבנד צפון. (צילום: אנדרו דייוויס טאקר/אוניברסיטת ג'ורג'יה)
בארת', המתמחה בבדים לא ארוגים, מאמין שהחומר המתקבל יוכל לשמור על התכונות הרצויות של בדים לא ארוגים, תוך כדי שיהיה קל יותר לטפל בו וניתן לקומפוסטציה.
כדי לבחון את תכונות החומרים המרוכבים, בהאט, סיקדר ואסלאם שילבו כותנה עם שני סוגים של בדים לא ארוגים: ספונבונד ובדים מפוחים בגזרה מותכת. בדים לא ארוגים ספונבונד מכילים סיבים גסים יותר והם בדרך כלל עמידים יותר, בעוד שבדים לא ארוגים שעברו חילוץ מותך מכילים סיבים עדינים יותר ובעלי תכונות סינון טובות יותר.
"הרעיון היה, 'איזה שילוב ייתן לנו תוצאות טובות?'" אמר באט. "אתה רוצה שיהיה לו קצת גמישות, התאוששות, אבל גם שיהיה נושם ויכולת ספיגה מסוימת."
צוות המחקר הכין בדים לא ארוגים בעוביים שונים ושילב אותם עם יריעה אחת או שתיים של בד כותנה, וכתוצאה מכך נוצרו 13 סוגים לבדיקה.
בדיקות הראו כי לחומר המרוכב ספיגת מים משופרת בהשוואה לחומר הלא ארוג המקורי, תוך שמירה על יכולת נשימה טובה. חומרים מרוכבים סופגים פי 3-10 יותר מים מבדים שאינם כותנה. החומר המרוכב גם משמר את יכולתם של בדים לא ארוגים להתאושש ממתיחה, מה שמאפשר להם להתאים לתנועות ספונטניות ללא עיוות.
תהליך ייצור בדים לא ארוגים מרוכבים יכול להשתמש בכותנה באיכות נמוכה יותר ולעיתים אף בפסולת או כותנה ממוחזרת מייצור מוצרים כמו חולצות טריקו וסדינים, אומר בארת', פרופסור לסיבים וטקסטיל באיגוד האתלטיקה של ג'ורג'יה. לפיכך, המוצר המתקבל ידידותי יותר לסביבה וזול יותר לייצור.
המחקר פורסם בכתב העת Industrial Textiles. מחברי המחקר הם דאג הינצ'ליף ובריאן קונדון ממרכז המחקר האזורי הדרומי של משרד החקלאות האמריקאי.