Wojna jeansów z zabójczym smogiem

Naukowcy znaleźli broń przeciwko groźnym miejskim zanieczyszczeniom - niszczącym płuca tlenkom azotu. Za rok pojawi się odzież, która ma je likwidować. Pomysł wygląda na szalony, ale jego twórcy wierzą, że znaleźli receptę dla całego świata

Należą do głównych trucizn obecnych w miejskim powietrzu. Są bardziej niebezpieczne niż tlenek węgla, czy też dwutlenek siarki. To one w dużym stopniu odpowiadają za powstawanie smogu - mieszaniny trucizn, których wdychanie może się skończyć poważnymi kłopotami zdrowotnymi, a nawet przyspieszonym zgonem z powodu dolegliwości układu oddechowego. Mowa o tlenkach azotu - kilku lotnych związkach, spośród których szczególnie szkodliwe dla zdrowia są: tlenek azotu (NO) i dwutlenek azotu (NO2).

Oba występują między innymi w spalinach samochodowych. Mimo wielu prób nie udało ich się stamtąd usunąć, ani nawet znacząco ograniczyć ich stężenia. Trują więc na potęgę. Uszkadzają delikatną błonę górnych dróg oddechowych i niszczą tkankę płucną. Zmniejszają wydolność organizmu, a zwiększają - ryzyko przewlekłych chorób płuc. Wywołują groźne dla życia astmy.

Jak sobie z poradzić z tym paskudztwem, którego ofiarą sami padamy? Być może znajdujemy się o krok od rozwiązania problemu. Jest ono nieszablonowe, lecz zarazem na tyle obiecujące, że wielki brytyjski rządowy fundusz Engineering and Physical Sciences Research Council, który co roku rozdaje 800 mln funtów na badania w naukach inżynieryjnych I fizycznych, postanowił je sfinansować. Autorzy innowacji otrzymali na jej wdrożenie 200 tys. funtów.

Jeans lepszy niż ściana

- Rozwiązanie, które zaproponowaliśmy, jest blisko nas. Dokładnie rzecz biorąc, nosimy je na sobie - mówi Tony Ryan, profesor uniwersytetu w Sheffield w Wielkiej Brytanii, specjalista w dziedzinie chemii polimerów. Jest on pierwszym z dwójki inicjatorów badań. Druga osoba to Helen Storey, brytyjska projektantka odzieży, ubierająca niegdyś Madonnę, Prince'a i Michaela Jacksona, a obecnie profesor London College of Fashion.

FieldOfJeans_Newcastle2011_close up_credit Gavin Duthiefot. Gavin Duthie

Chemik i kreatorka mody kilka lat temu doszli do wniosku, że gdyby nasączyć odzież nanotytanem, czyli nanoskopowymi drobinkami dwutlenku tytanu, wówczas można by najzwyklejsze spodnie jeansowe - nowe lub używane, bez różnicy - zmienić w mobilne katalizatory reakcji chemicznych prowadzących do usunięcia tlenków azotu z powietrza.

Cząstki nanotytanu mają średnicę 100 razy mniejszą od średnicy włosa. Są więc równie małe jak wirusy. Ryan w swoim laboratorium rozpoczął badania nad miksturą złożoną z tego niewidocznego gołym okiem tytanowego drobiazgu. Analizy chemiczne i symulacje komputerowe sugerowały, że jeśli taką miksturę wrzuci się do dozownika w pralce, a następnie wypierze w niej odzież, wówczas drobiny przylgną na stałe do włókienek tkaniny.

Jedną z niezwykłych cech nanocząstek dwutlenku tytanu jest to, że pod wpływem światła słonecznego zmieniają się one w katalizator - inicjują reakcje chemiczne polegające na utlenianiu atmosferycznych tlenków azotu i zamienianiu ich w niegroźne dla środowiska substancje. - Te właściwości znane są od dawna. W Londynie malowano nanotytanem chodniki i elewacje, by zobaczyć, jak szybko będzie usuwał tlenki azotu. Jednak wydajność takich warstewek okazała się niewielka - przypomina Ryan.

Z odzieżą jest jednak inaczej niż z jednolitym, sztywnym podłożem. Składa się ona z niezliczonych, gęsto tkanych włókien. Powierzchnia każdej takiej niteczki jest, w porównaniu z jej znikomą objętością, bardzo duża. A to oznacza, że może do niej przylgnąć mnóstwo nanodrobin.

Badacze napisali nawet specjalny program komputerowy na obliczanie aktywnej powierzchni konkretnej tkaniny. Aktywnej, czyli takiej, do której mogą przywrzeć niewidzialne cząstki. Testom poddano kilkadziesiąt próbek. Najlepiej wypadły zwykłe jeansy. Z kalkulacji wynikało, że jedna para ma aż 18 m2 aktywnej powierzchni. - Może usunąć dziennie 5 g tlenków azotu. Tyle mniej więcej wytwarza w ciągu doby samochód osobowy - mówi Ryan.

"Po prostu dodaj do prania"

Dwa lata temu badacze skontaktowali się z firmą Cristal Global, drugim na świecie producentem nanotytanu. Zaproponowali współpracę.

- W pierwszej chwili uznali nas za wariatów, lecz gdy sami zrobili testy, zapalili się do pomysłu - opowiada Storey.

Pół roku później gotowa była eksperymentalna nanomieszanka nazwana Cristal Active, którą zaczęto dodawać do ubrań wraz z płynem zmiękczającym tkaniny. W zeszłym roku testy zakończono i złożono wniosek patentowy, a Storey przygotowała przestrzenną kompozycję złożoną z 50 par jeansów mającą promować innowacyjną ideę. Latem 2012 r. w nowojorskim Museum of Modern Art ustawiono 14-metrową konstrukcję z odzieży nasączonej fotokatalitycznym proszkiem.

W ciągu 10 tygodni usunęła z powietrza tyle tlenków azotu, ile emituje 260 samochodów.

- Dzięki takim publicznym prezentacjom chcemy dotrzeć z pomysłem do szerszej publiczności - mówi Storey. Producentem mikstury z nanocząstkami, która ma się pojawić na rynku w przyszłym roku, będzie ostatecznie firma Ecover, wytwórca ekologicznych proszków do prania. Tytanowy drobiazg, gdy raz już osiądzie na włókienkach, powinien wytrzymać kolejnych dziesięć prań. Oczywiście nanocząstki można będzie dodawać także do używanej odzieży.

Bąbel czystego powietrza

Ryan wyliczył, że gdyby dwie trzecie mieszkańców półmilionowego Sheffield, gdzie pracuje, nosiło na co dzień fotokatalityczną odzież, poziom azotowych zanieczyszczeń w tym mieście szybko spadłby znacznie poniżej wyśrubowanych brytyjskich norm.

- Wynalazek jest bezpieczny dla zdrowia - podkreśla naukowiec. - Cząstki dwutlenku tytanu trzymają się mocno ubrania i nie osiadają na ludzkiej skórze, która zresztą jest dla nich nieprzenikliwa. Natomiast reakcje chemiczne zachodzą nie na samym ubraniu, lecz w jego pobliżu. W efekcie wokół osoby noszącej fotokatalityczną odzież zanieczyszczenia znikają i tworzy się bąbel czystszego powietrza. Ja sam chodzę w takiej aureoli już od roku - zdradza Ryan.

Więcej o:
Skomentuj:
Wojna jeansów z zabójczym smogiem
Zaloguj się

Aby ocenić zaloguj się lub zarejestrujX