Создана самоочищающаяся ткань, которой не нужен стиральный порошок

Путь стирального порошка начинается с чистоты наших вещей, а заканчивается в окружающей среде. Попадая в реки и океаны, моющие средства наносят им серьезный ущерб. Очистные сооружения для многих ингредиентов порошков — не помеха.

В Китае разработана ткань, которая позволит отказаться от стиральных порошков. Универсальное самоочищающееся покрытие для тканей описано в журнале Communications Chemistry.

Защитные свойства ткани придают поочередным нанесением двух полимеров — поли(диаллилдиметиламмонийхлорида) (PDADMAC) и поли(винилсульфоновой кислоты) (PVS). В результате на волокнах формируется плотный увлажняющий слой, благодаря которому грязь и микроорганизмы смываются обычной водой без добавления химии.

Покрытие сохраняет свои свойства более чем после 100 циклов стирки. Оно ускоряет процесс, а также сокращает потребление воды и электроэнергии примерно на 82%.

Стирка давно стала неотъемлемой частью гигиены современного человека. За столетия мы прошли путь от полоскания белья вручную на берегах рек и озер до автоматических машин, которые замачивают, отстирывают и отжимают вещи без нашего участия. Первые стиральные машины потребляли огромное количество воды и энергии, но современные модели стали гораздо совершеннее.

Однако основное внимание исследователей долгое время было сосредоточено на сокращении расхода воды, особенно в условиях ее нарастающего дефицита во многих регионах. Моющим средствам же уделялось гораздо меньше внимания. Между тем именно они превращают чистую воду в сточную, усугубляя дефицит и вредя обитателям водоемов.

Ученые уже пытались создавать самоочищающиеся материалы, нанося на них покрытия, подобные тем, что встречаются в природе — например, на листьях лотоса. Но такие разработки не лишены недостатков: они плохо справляются с маслянистыми пятнами, а структура а со временем разрушается, и эффект самоочищения ослабевал.

Другая популярная технология — покрытия на основе диоксида титана (TiO₂) — требует наличия света для фотокаталитической реакции, что ограничивает их эффективность в условиях плохой освещенности.

Новый подход с поочередным нанесением полимеров образует на ткани сплошной гидратационный слой, который отталкивает грязь и на свету, в темноте. В процессе обработки молекулы PDADMAC и PVS переплетаются и связываются друг с другом так, чтобы покрытие стало максимально прочным.

В отличие от предыдущих аналогов, новое покрытие не теряет своих свойств при высыхании. Технология распыления создает кинетически «замороженную» структуру, в которой молекулы полимеров надежно зафиксированы. Благодаря этому ткань сохраняет высокую смачиваемость и способность к самоочищению даже после 100 циклов стирки.

Испытания показали, что покрытие эффективно работает как на гидрофобных синтетических волокнах, так и на гидрофильном хлопке. Пищевые пятна, масляные загрязнения, бактерии и грибки удаляются с такой ткани простым ополаскиванием под струей водопроводной воды.

Таким образом, в скором будущем вместо многоэтапной стирки с моющим средством (один цикл стирки и четыре полоскания) одежду будет достаточно просто прополоскать в чистой воде — с тем же результатом.