永續時尚：北卡羅來納州立大學專家正在利用奈米技術打造更清潔的未來
發布日期：雖然顏色是時尚產業銷售成功的主要指標之一，但它也是世界上最大的水污染源之一。事實上，紡織廠經常將殘留的染料和危險化學物質傾倒到運河、溪流和河流中。
在北卡羅來納州立大學，自然資源學院和威爾遜紡織學院的研究人員開發了一種工藝，有朝一日可以解決這個問題，其中涉及使用從木材中提取的奈米顆粒。
「紡織廠使用的染料和其他著色劑毒性很大，」說 娜塔莉·拉沃因林業生物材料系助理教授。 “使用奈米纖維素是實現可持續加工的一種方式。”
奈米纖維素是從纖維素（植物細胞壁的主要物質）中提取的天然物質。它分為兩種類型：奈米晶體和奈米原纖維，兩者都是可生物降解且無毒的。前者也比鋼堅固。
在威爾遜紡織學院研究機會種子基金計畫的資助下，拉沃因和她的合作者開發了一種工藝，允許他們使用奈米纖維素生產具有虹彩特徵的服裝，類似於魚鱗、鳥羽毛上看到的彩虹色調。
「研究人員已經知道如何用這些奈米粒子製造虹彩薄膜，」拉沃因說。 “但到目前為止，還沒有辦法將這些顆粒應用到紡織品上。”
研究人員從木片和造紙紙漿中提取纖維素，並將其與水混合，用酸處理所得混合物以發現奈米晶體。然後他們純化混合物以去除不需要的成分。
純化過程完成後，研究人員將混合物添加到框架中，使其固化成塑膠狀薄膜。然後，他們使用電腦輔助設計表將薄膜切割成可以印刷到服裝上的形狀和圖案。
拉沃恩表示，奈米纖維素在紡織品中的使用確保了自然資源的可持續利用，為低級木材和傳統木材資源的新用途開闢了道路。它還可以減少時尚產業的染料污染。
聯合國環境規劃署發現，不僅織物染色過程是第二大水污染源，光是時尚產業就產生了全球 20% 的廢水。
雖然拉沃因和她的合作者還沒有弄清楚如何提供所有顏色，但他們目前正在研究。他們也正在測試奈米纖維素在各種其他物品上的應用，包括手機殼。
「我們可以將這項工作擴展到紡織品以外的領域，」拉沃恩說。 “唯一的限制是我們的想像。”
Lavoine 和她的合作者最近 介紹了他們的工作 2022 年華盛頓特區 ACCelerate Festival 為期三天的活動在史密森尼美國歷史國家博物館舉辦，展示了整個大西洋海岸會議的「科學、工程、藝術和設計之間的創意探索和研究」。
展望未來，研究人員將與 NSF I-Corps 合作，將他們的工作商業化。該培訓計劃旨在幫助北卡羅來納州立大學的研究人員透過客戶發現和市場研究將他們的想法和發明轉化為市場。
「還有很多研究要做，」拉沃恩說。 “但最終，我們希望找到一兩個能夠為這個項目帶來商業價值的行業合作夥伴。”
這篇文章是 原發表 在自然資源新聞學院。
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