p Ao considerar materiais que poderiam se tornar os tecidos do futuro, os cientistas rejeitaram uma opção amplamente disponível:o polietileno. p Coisas de plástico e sacolas de supermercado, o polietileno é fino e leve, e poderia mantê-lo mais fresco do que a maioria dos têxteis, porque permite que o calor passe em vez de prendê-lo. Mas o polietileno também retém água e suor, já que é incapaz de atrair e evaporar a umidade. Essa propriedade anti-pânico tem sido um grande impedimento para a adoção do polietileno como um tecido vestível.

p Agora, Os engenheiros do MIT transformaram o polietileno em fibras e fios projetados para dissipar a umidade. Eles teceram os fios em seda, tecidos leves que absorvem e evaporam a água mais rapidamente do que os tecidos comuns, como o algodão, nylon, e poliéster.

p Eles também calcularam a pegada ecológica que o polietileno teria se fosse produzido e usado como tecido. Contra a maioria das suposições, eles estimam que os tecidos de polietileno podem ter um impacto ambiental menor ao longo de seu ciclo de vida do que os tecidos de algodão e náilon.

p Os pesquisadores esperam que os tecidos feitos de polietileno possam fornecer um incentivo para reciclar sacolas plásticas e outros produtos de polietileno em têxteis vestíveis, agregando sustentabilidade ao material.

p "Uma vez que alguém joga um saco plástico no oceano, isso é um problema. Mas essas sacolas podem ser facilmente recicladas, e se você pode transformar o polietileno em um tênis ou um moletom, faria sentido econômico pegar essas sacolas e reciclá-las, "diz Svetlana Boriskina, um cientista pesquisador no Departamento de Engenharia Mecânica do MIT.

p Boriskina e seus colegas publicaram suas descobertas hoje em Sustentabilidade da natureza.

p Pavio de água

p Uma molécula de polietileno tem uma espinha dorsal de átomos de carbono, cada um com um átomo de hidrogênio anexado. A estrutura simples, repetido muitas vezes, forma uma arquitetura semelhante ao Teflon que resiste à aderência à água e outras moléculas.

p "Todos com quem falamos disseram que o polietileno pode mantê-lo fresco, mas não absorveria água e suor porque rejeita água, e por isso, não funcionaria como um têxtil, "Boriskina diz.

p No entanto, ela e seus colegas tentaram fazer fibras tecíveis de polietileno. Eles começaram com o polietileno em sua forma de pó bruto e usaram equipamentos de fabricação de têxteis padrão para derreter e extrudar o polietileno em fibras finas, semelhante a transformar fios de espaguete. Surpreendentemente, eles descobriram que este processo de extrusão oxidou ligeiramente o material, mudar a energia da superfície da fibra para que o polietileno se torne fracamente hidrofílico, e capaz de atrair moléculas de água para sua superfície.

p A equipe usou uma segunda extrusora padrão para agrupar várias fibras de polietileno para fazer um fio tecível. Eles descobriram que, dentro de um fio de lã, os espaços entre as fibras formavam capilares por meio dos quais as moléculas de água podiam ser absorvidas passivamente, uma vez atraídas para a superfície da fibra.

p Para otimizar esta nova capacidade de absorção, os pesquisadores modelaram as propriedades das fibras e descobriram que fibras de certo diâmetro, alinhados em direções específicas ao longo do fio, melhorou a capacidade de absorção das fibras.

p Com base em sua modelagem, os pesquisadores fizeram fios de polietileno com arranjos de fibras e dimensões mais otimizadas, em seguida, usou um tear industrial para tecer o fio em tecidos. Eles então testaram a capacidade de absorção do tecido de polietileno sobre o algodão, nylon, e poliéster, mergulhando tiras dos tecidos em água e medindo o tempo que levou para o líquido se espalhar, ou suba cada faixa. Eles também colocaram cada tecido em uma escala sobre uma única gota de água e mediram seu peso ao longo do tempo, à medida que a água penetrava no tecido e evaporava.

p Em cada teste, os tecidos de polietileno se soltaram e evaporaram a água mais rápido do que outros tecidos comuns. Os pesquisadores observaram que o polietileno perdeu parte de sua capacidade de atrair água com o molhamento repetido, mas simplesmente aplicando algum atrito, ou expondo-o à luz ultravioleta, eles induziram o material a se tornar hidrofílico novamente.

p "Você pode refrescar o material esfregando-o contra si mesmo, e dessa forma mantém sua capacidade de absorção, "Boriskina diz." Ele pode continuamente e passivamente bombear a umidade. "

p Ciclo ecológico

p A equipe também encontrou uma maneira de incorporar cor aos tecidos de polietileno, que tem sido um desafio, novamente devido à resistência do material à ligação com outras moléculas, incluindo tintas e corantes tradicionais. Os pesquisadores adicionaram partículas coloridas ao polietileno em pó antes de extrudar o material em forma de fibra. Desta maneira, partículas foram encapsuladas dentro das fibras, transmitir cor a eles com sucesso.

p "Não precisamos passar pelo processo tradicional de tingir tecidos mergulhando-os em soluções de produtos químicos fortes, "Boriskina diz." Podemos colorir as fibras de polietileno de uma forma completamente seca, e no final de seu ciclo de vida, poderíamos derreter, centrífuga, e recuperar as partículas para usar novamente. "

p O processo de coloração a seco da equipe contribui para a pegada ecológica relativamente pequena que o polietileno teria se fosse usado para fazer têxteis, dizem os pesquisadores. A equipe calculou essa pegada usando uma ferramenta de avaliação do ciclo de vida comumente usada pela indústria têxtil. Levando em consideração as propriedades físicas do polietileno e os processos necessários para fazer e colorir os tecidos, os pesquisadores descobriram que seria necessário menos energia para produzir têxteis de polietileno, em comparação com poliéster e algodão.

p "O polietileno tem uma temperatura de fusão mais baixa, então você não precisa aquecê-lo tanto quanto outros materiais poliméricos sintéticos para fazer o fio, por exemplo, "Boriskina explica." A síntese de polietileno bruto também libera menos gases de efeito estufa e calor residual do que a síntese de materiais têxteis mais convencionais, como poliéster ou náilon. O algodão também ocupa muita terra, fertilizante, e água para crescer, e é tratado com produtos químicos agressivos, que tudo vem com uma enorme pegada ecológica. "

p Em sua fase de uso, tecido de polietileno também pode ter um impacto ambiental menor, ela diz, pois exigiria menos energia para lavar e secar o material em comparação com o algodão e outros têxteis.

p "Não fica sujo porque nada adere a ele, "Boriskina diz." Você poderia lavar polietieleno no ciclo de frio por 10 minutos, versus lavar algodão no ciclo quente por uma hora. "

p A equipe está explorando maneiras de incorporar tecidos de polietileno em tecidos leves, roupas esportivas de resfriamento passivo, traje militar, e até mesmo trajes espaciais de última geração, como escudos de polietileno contra a radiação de raios-X prejudicial do espaço.