18:09 2023-02-06
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Fibrele fotonice se împrumută de la aripile de fluture pentru a permite etichete de sortare invizibile, de neșters
_ Fibrele fotonice împrumută de la aripi de fluture pentru a permite etichete de sortare invizibile, de neșters
Mai puțin de 15% din cele 92 de milioane de tone de îmbrăcăminte și alte textile aruncate anual sunt reciclate, în parte pentru că sunt atât de dificil de sortat. Etichetele țesute realizate cu fibre fotonice ieftine, dezvoltate de o echipă condusă de Universitatea din Michigan, ar putea schimba acest lucru.
„Este ca un cod de bare care este țesut direct în materialul o îmbrăcăminte”, a spus Max Shtein, profesor de știință și inginerie a materialelor UM și autor corespondent al studiului în Tehnologii avansate de materiale. „Putem personaliza proprietățile fotonice ale fibrelor pentru a le face vizibile cu ochiul liber, lizibile numai în lumina infraroșie apropiată sau în orice combinație.”
Etichetele obișnuite nu ajung adesea la sfârșitul viața unei haine – acestea pot fi tăiate sau spălate până când sunt ilizibile, iar informațiile fără etichetă pot dispărea. Reciclarea ar putea fi mai eficientă dacă o etichetă ar fi țesută în țesătură, invizibilă până când trebuie citită. Acesta este ceea ce ar putea face noua fibră.
Reciclatorii folosesc deja sisteme de sortare în infraroșu apropiat care identifică diferite materiale în funcție de semnăturile lor optice care apar în mod natural - plasticul PET dintr-o sticlă de apă, de exemplu, arată diferit sub lumină aproape infraroșie decât plasticul HDPE dintr-un vas de lapte. Diferitele țesături au, de asemenea, semnături optice diferite, dar Brian Iezzi, cercetător postdoctoral în laboratorul lui Shtein și autorul principal al studiului, explică că acele semnături sunt de o utilizare limitată pentru reciclatori, din cauza prevalenței țesăturilor amestecate.
„Pentru ca un sistem de reciclare cu adevărat circular să funcționeze, este important să cunoaștem compoziția exactă a unei țesături – un reciclator de bumbac nu dorește să plătească pentru o îmbrăcăminte care este fabricată 70% din poliester”, a spus Iezzi. „Semnăturile optice naturale nu pot oferi acest nivel de precizie, dar fibrele noastre fotonice pot.”
Echipa a dezvoltat tehnologia combinând experiența fotonică a lui Iezzi și Shtein, aplicată de obicei la produse precum ecrane, celule solare și filtre optice — cu capabilitățile textile avansate de la Lincoln Lab al MIT. Laboratorul a lucrat pentru a încorpora proprietățile fotonice într-un proces care ar fi compatibil cu producția la scară largă.
Au îndeplinit sarcina pornind de la o preformă - o materie primă din plastic care cuprinde zeci de straturi alternative. În acest caz, au folosit acril și policarbonat. În timp ce fiecare strat individual este clar, combinația a două materiale îndoaie și refractă lumina pentru a crea efecte optice care pot arăta ca culoare. Este același fenomen de bază care dă sclipirea aripilor de fluture.
Preforma este încălzită și apoi trasă mecanic – un pic ca bufanul – într-o șuviță subțire de fibră. În timp ce metoda procesului de fabricație diferă de tehnica de extrudare folosită pentru a produce fibre sintetice convenționale, cum ar fi poliesterul, poate produce aceleași fire de fibre lungi de mile. Acele șuvițe pot fi apoi prelucrate cu același echipament deja folosit de producătorii de textile.
Prin reglarea amestecului de materiale și a vitezei cu care este trasă preforma, cercetătorii au reglat fibra pentru a crea proprietățile optice dorite. și să asigure reciclabilitatea. În timp ce fibra fotonică este mai scumpă decât textilele tradiționale, cercetătorii estimează că va avea ca rezultat doar o mică creștere a costului produselor finite.
„Fibrele fotonice trebuie să constituie doar un mic procent— doar 1% dintr-o îmbrăcăminte finită”, a spus Iezzi. „Aceasta ar putea crește costul produsului finit cu aproximativ 25 de cenți, similar cu costul acelor etichete de utilizare și îngrijire cu care suntem familiarizați cu toții.”
Shtein spune că, pe lângă faptul că ușurează reciclarea, etichetarea fotonică ar putea fi folosită pentru a spune consumatorilor unde și cum sunt fabricate bunurile și chiar pentru a verifica autenticitatea produselor de marcă. Ar putea fi o modalitate de a adăuga valoare importantă pentru clienți.
„Pe măsură ce dispozitivele electronice precum telefoanele mobile devin mai sofisticate, ele ar putea avea capacitatea de a citi acest tip de etichetare fotonică”, a spus Shtein. „Așa că mi-aș putea imagina un viitor în care etichetele țesute sunt o caracteristică utilă atât pentru consumatori, cât și pentru reciclatori.”
Comentarii:
Adauga Comentariu