شستشوی لباس‌ها یکی از کارهای الزامی و روزمره زندگی مدرن است، اما این کار به علت مصرف حجم بسیاری از آب‌های شیرین و تبدیل آن‌ها به پساب‌های آلوده شیمیایی، صدمه‌های جبران‌ناپذیری به محیط‌زیست داخل می‌کند. اکنون دانشمندان چینی یک پوشش خودتمیزشونده برای پارچه‌ها ابداع کرده‌اند که لکه‌های سخت غذا، روغن و خاک را بدون نیاز به مواد شوینده و فقط با یک آبکشی ساده و سریع از بین می‌برد.

به گزارش لایوساینس، این فناوری نوین که لایه محافظ فوق‌باریکی از آب را روی الیاف پارچه تشکیل می‌کند و سازندگانش آن را «زره آبی مولکولی» نامیده‌اند، می‌تواند نیاز به مصرف آب و برق را در ماشین‌های لباسشویی خانگی تا بیشتر از ۸۲ درصد افت دهد.

ابداع پوشش آبی برای لباس‌ها

یک چرخه شستشوی معمولی در ماشین لباسشویی‌های خانگی بین ۴۰ تا ۶۰ لیتر آب تمیز مصرف می‌کند. مواد شوینده‌ای که برای از بین‌بردن لکه‌ها به کار می‌روال، نه‌تنها پسماندهای شیمیایی مضری را داخل طبیعت می‌کنند، بلکه علتجداشدن و رهاسازی مقادیر بسیاری ذرات میکروپلاستیک از الیاف مصنوعی لباس‌ها خواهد شد.

فقط در سرزمین چین سالانه نزدیک به ۱۰ میلیارد لیتر پساب ناشی از شستشوی لباس‌ها تشکیل می‌شود. اگرچه ساخت ماشین‌های لباسشویی بهینه‌تر تا حدی این صدمه را افت داده است، اما حل ریشه‌ای این مشکل نیازمند تحول در ساختار خود پارچه‌ها می بود؛ این ایده مبنای پژوهش تازه دانشمندان دانشگاه جی‌لین (Jilin) و دانشگاه جنوب شرقی چین قرار گرفت.

پژوهشگران برای ساخت این پوشش، لایه‌های متناوبی از پلیمرهای دارای بار مثبت و منفی را روی پارچه‌های نخی (پنبه‌ای)، ابریشمی و پلی‌استر اسپری کردند. این لایه‌ها، سطحی زیاد غنی از گروه‌های سولفونات (واحدهای شیمیایی حاوی گوگرد) تشکیل می‌کند که مولکول‌های آب را به خود جذب و آن‌ها را در قالب یک لایه فوق‌باریک روی سطح پارچه سازماندهی می‌کنند.

محققان کارکرد این فناوری را این‌گونه تشریح می‌کنند:

«این لایه همانند یک زره آبی میکروسکوپی است که مانع از تماس مستقیم آلاینده‌ها با الیاف مهم پارچه می‌شود. روغن، لکه‌های غذا، آثار عرق و حتی میکروب‌ها نمی توانند پیوند محکمی با سطح الیاف برقرار کنند. در نتیجه، لکه‌ها زیاد سست روی لباس قرار می‌گیرند و به راحتی با جریان آب معمولی و بدون نیاز به هیچ‌گونه پودر یا مایع شوینده از بین می‌روال.»

این فناوری تفاوت بزرگی با پارچه‌های ضدآب معمولی دارد. در پارچه‌های ضدآب، قطرات آب به سادگی از روی سطح سُر می‌خورند بدون این که لکه‌ها را پاک کنند؛ اما در این فناوری، آب جذبِ سطح می‌شود و با تشکیل یک سد دفاعی، آلودگی‌ها را بعد می‌زند.

محققان برای اثبات کارایی این پوشش، پارچه‌های آغشته به سس گوجه‌فرنگی، روغن فلفل و سس سویا را آزمایش کردند. پارچه‌های پوشش‌داده‌شده فقط با یکبار آبکشی ساده با آب لوله‌کشی، کاملاً تمیز شدند و عملکردی معادل یا حتی بهتر از شستشوی معمولی با مواد شوینده را ثبت کردند. این چنین آنالیز پساب حاصل از این شستشوی ساده نشان داد که این لایه پلیمری مانع از آزادشدن ذرات میکروپلاستیک می‌شود.

از نظر اقتصادی، تشکیل این پارچه‌های مقاوم در برابر لکه در ابتدا مقداری گران‌تر از پارچه‌های معمولی همه می‌شود، اما محاسبات پژوهشگران مشخص می کند که این هزینه اولیه به علت حذف پودر لباسشویی و افت شدید مصرف برق و آب، بعد از ۱۵ بار شستشو کاملاً جبران می‌شود.

بااین‌حال، به دست‌آوردن مطمعن مصرف‌کنندگان امکان پذیر چالش‌برانگیز باشد. تعداد بسیاری از مردم عادت دارند تمیزی لباس را با بوی خوش و کفِ حاصل از مواد شوینده بسنجند، درحالی‌که کف و عطر لزوماً معیاری برای بهداشت نیستند.

یافته‌های این پژوهش در ژورنال Communications Chemistry انتشار شده است.