Campioni di stoffa entrambi non trattati, sinistra, e trattato con un rivestimento oleorepellente senza fluoro sviluppato nei laboratori di Emmanuel Giannelis, professore di scienze e ingegneria dei materiali, e Jintu Fan, professore di scienza delle fibre e design dell'abbigliamento. L'olio si accumula e può essere facilmente rimosso dal materiale trattato. Credito:Genggeng Qi/Fornito
Quando rovesci il sugo della pasta sulla tua maglietta preferita ma non c'è più traccia di esso dopo essere stato lavato, si può ringraziare l'oleofobicità, una resistenza all'olio comunemente applicata ai tessuti.
quella resistenza, però, ha un prezzo. Il rivestimento che rende i tessuti resistenti all'olio è a base di fluoro e si scompone in gas clorofluorocarburi, un gas serra dannoso per l'ambiente.
Ma questo potrebbe cambiare, come risultato di una collaborazione intercampus Cornell che coinvolge Emmanuel Giannelis, professore di scienze e ingegneria dei materiali presso il College of Engineering, e Jintu Fan, professore e presidente del Dipartimento di Fiber Science &Apparel Design presso il College of Human Ecology. Il lavoro dei loro laboratori ha prodotto un nuovo materiale promettente – per il quale la coppia ha presentato una dichiarazione di brevetto al Center for Technology Licensing (CTL) – che potrebbe aiutare a cambiare il modo in cui viene sviluppata l'oleofobia.
"Questo è un grande esempio della grandezza, se vorrai, di Cornell in termini di collaborazione, "disse Giannelli, notando che un seminario che ha tenuto alcuni anni fa ha portato al suo lavoro con Fan. "[Fan] ha ascoltato la mia presentazione e mi ha invitato a collaborare con lui per applicare sostanzialmente parte del lavoro che stavamo svolgendo con le membrane polimeriche ai tessuti".
Un brevetto provvisorio per il materiale è stato depositato da CTL, secondo Giannelis.
Anche Fan era entusiasta della partnership, notando che gli ingegneri non sempre prestano la loro esperienza all'industria della moda.
"Generalmente, la collaborazione con l'ufficio tecnico è molto interessante e fruttuosa, " ha detto. "Sono molto bravi e portano molte idee meravigliose. Ma forse in passato non si rivolgevano al settore tessile e della moda, che è un'industria da 3 trilioni di dollari all'anno".
In occasione del suo seminario, Giannelis e il suo gruppo stavano lavorando su membrane polimeriche super-idrofile che vengono utilizzate nella purificazione dell'acqua, e Fan hanno chiesto se potevano collaborare e "in pratica applicare parte del lavoro che stavamo facendo con le membrane polimeriche ai tessuti, " ha detto Giannelli.
Hanno lavorato con un produttore di abbigliamento per creare un polimero che potesse rendere il tessuto più traspirante pur mantenendo la resistenza alle rughe - sempre una sfida - e Giannelis ha affermato di aver fatto buoni progressi lungo quella linea.
"La società è tornata e ha detto:'Questo è buono e fantastico, ma puoi fare qualcosa di simile con i rivestimenti oleorepellenti?'", ha detto. "È un tipo di chimica molto diverso, e qualcosa su cui non avevamo lavorato in precedenza, ma una delle cose grandiose dell'essere alla Cornell è che abbiamo ottimi studenti e dottorandi che possono affrontare questo tipo di sfida e fare grandi cose".
Il ricercatore post-dottorato Genggeng Qi ha sviluppato un polimero che combina una chimica ben nota con una struttura superficiale ruvida che crea piccole sacche d'aria. I fluidi con una tensione superficiale sufficientemente elevata si appallottoleranno su questa fibra e non si attaccheranno, rendendo facile la pulizia.
Questa rugosità utilizza lo stesso principio della qualità resistente all'acqua della foglia di loto, che ha una nanostruttura ruvida e respinge naturalmente l'acqua.
Fan è entusiasta dei primi risultati di questo materiale, notando che hanno appena fatto dei test usando olio minerale, che ha una bassa tensione superficiale.
"Abbiamo scoperto che anche dopo 30 lavaggi, è ancora resistente, che è grandioso, " ha detto. "Anche se possiamo raggiungere [oleofobicità] che è anche vicino ai [polimeri] a base di fluoro, sarebbe un grande passo avanti".
Giannelis è cautamente ottimista riguardo al lavoro.
"Non voglio dichiarare la vittoria completa, "disse con un sorriso, "ma crediamo di essere il primo gruppo a dimostrare che la chimica non a base di fluoro apre la possibilità di creare rivestimenti oleorepellenti che sono probabilmente abbastanza buoni da resistere alle macchie di oli vegetali, olio d'oliva, e altri oli.
"Per le applicazioni industriali... non siamo ancora arrivati, " ha aggiunto. "Ma crediamo di aver aperto un'opportunità, e più lavoro ci porterà lì."