Džordžijos universiteto mokslininkai sukūrė naują medžiagą, kurios savybės idealiai tinka medicinos prietaisams, tokiems kaip kaukės ir tvarsčiai. Ji taip pat yra ekologiškesnė nei šiuo metu naudojamos medžiagos.
Naudodama neaustines medžiagas (audinius, pagamintus sujungiant pluoštus be audimo ar mezgimo), Gajanano Bhato vadovaujama komanda sugebėjo sukurti lanksčias, kvėpuojančias ir sugeriančias kompozicines medžiagas, kurios idealiai tinka medicinos prietaisams. Medvilnės įtraukimas taip pat daro gautą medžiagą malonią odai (svarbus veiksnys medicininiais tikslais) ir lengviau kompostuojamą, todėl ji yra ekologiškesnė nei panašūs produktai, šiuo metu esantys rinkoje.
Savo laboratorijoje Šiaurės Riverbendo tyrimų laboratorijoje profesorius Gajananas Bhatas demonstruoja, kaip elastingus neaustinius audinius galima apvynioti ir naudoti kaip medicininius tvarsčius. (Andrew Daviso Tuckerio / Džordžijos universiteto nuotr.)
Gavus USDA finansavimą, tyrėjai išbandė įvairius medvilnės ir neaustinių medžiagų derinius, taip pat originalias neaustines medžiagas, siekdami nustatyti tokias savybes kaip laidumas orui, vandens sugėrimas ir tamprumas. Kompozitiniai audiniai bandymuose pasirodė gerai, pasižymėdami geru laidumu orui, didesniu vandens sugėrimu ir geru tempiamuoju atsistatymu, o tai reiškia, kad jie gali atlaikyti pakartotinį naudojimą.
Pastaraisiais metais neaustinių medžiagų paklausa augo, o „Acumen Research and Consulting“ ataskaitoje teigiama, kad 2027 m. rinkos vertė turėtų pasiekti 77 mlrd. JAV dolerių. Neaustinės medžiagos plačiai naudojamos namų apyvokos gaminiuose, tokiuose kaip sauskelnės, moteriškos higienos priemonės ir oro bei vandens filtrai. Jos yra atsparios vandeniui, lanksčios, laidžios orui, o dėl savo gebėjimo filtruoti orą jos idealiai tinka medicininiam naudojimui.
„Kai kurie iš šių produktų, naudojamų biomedicinos tikslais, pavyzdžiui, pleistrai ir tvarsčiai, reikalauja tam tikro tempimo ir atsigavimo po tempimo. Tačiau kadangi jie liečiasi su kūnu, medvilnės naudojimas iš tikrųjų gali būti naudingas“, – teigia Šeimos ir vartotojų kolegija. „Services“ teigė Tekstilės, prekybos ir interjero dizaino katedros vedėjas Barthas, kuris šį straipsnį parašė kartu su dabartine magistrante. Studentai D. Partha Sikdar (pirmoji autorė) ir Shafiqul Islam.“
Nors medvilnė nėra tokia tampri kaip neaustinis audinys, ji geriau sugeria drėgmę ir yra minkštesnė, todėl patogesnė dėvėti. Medvilnė taip pat yra svarbus pasėlis Džordžijoje ir svarbi valstijos ekonomikos dalis. USDA visada ieško naujų medvilnės panaudojimo būdų, o Barthas pasiūlė „derinti tamprius neaustinius audinius su medvilne, kad būtų sukurtas kažkas, kuriame būtų daug medvilnės ir kuris būtų tamprus“.
Profesorius Gajananas Bhatas savo laboratorijoje „Riverbend North Research Laboratories“ testuoja tamprias neaustines medžiagas pralaidumo testeriu. (Andrew Daviso Tuckerio / Džordžijos universiteto nuotr.)
Barthas, kuris specializuojasi neaustinių medžiagų srityje, mano, kad gauta medžiaga galėtų išlaikyti pageidaujamas neaustinių medžiagų savybes, tuo pačiu metu ją būtų lengviau tvarkyti ir kompostuoti.
Norėdami ištirti kompozitų savybes, Bhat, Sikdar ir Islam sujungė medvilnę su dviejų tipų neaustinėmis medžiagomis: susuktomis ir lydyto pūtimo būdu gautomis. Susuktos neaustinės medžiagos turi šiurkštesnių pluoštų ir paprastai yra atsparesnės, o lydyto pūtimo būdu gautos neaustinės medžiagos turi smulkesnių pluoštų ir pasižymi geresnėmis filtravimo savybėmis.
„Idėja buvo tokia: „Koks derinys duos gerų rezultatų?“ – sakė Buttas. „Norite, kad jis ne tik pasižymėtų tempimo gebėjimu atsigauti po patempimo, bet ir būtų kvėpuojantis bei sugertų drėgmę.“
Mokslininkų komanda paruošė įvairaus storio neaustinius audinius ir sujungė juos su vienu ar dviem medvilninio audinio lakštais, taip išbandydama 13 rūšių.
Bandymai parodė, kad kompozicinė medžiaga pagerino vandens sugertį, palyginti su originalia neaustine medžiaga, išlaikant gerą laidumą orui. Kompozitinės medžiagos sugeria 3–10 kartų daugiau vandens nei nemedvilniniai audiniai. Kompozitas taip pat išsaugo neaustinių medžiagų gebėjimą atsigauti po tempimo, todėl jos gali prisitaikyti prie savaiminių judesių be deformacijos.
Kompozitinių neaustinių medžiagų gamybos procese gali būti naudojama žemesnės kokybės medvilnė, o kartais net ir medvilnės atliekos arba perdirbta medvilnė, susidaranti gaminant tokius produktus kaip marškinėliai ir paklodės, sako Barthas, Džordžijos lengvosios atletikos asociacijos pluoštų ir tekstilės profesorius. Taigi gautas produktas yra ekologiškesnis ir pigesnis gaminti.
Tyrimas buvo paskelbtas žurnale „Industrial Textiles“. Bendraautoriai yra Doug Hinchliffe ir Brian Condon iš USDA Pietų regioninio tyrimų centro.
Įrašo laikas: 2024 m. sausio 23 d.