Quando il dottorando Mostafa Jabbari iniziò il suo progetto di ricerca, l'obiettivo era migliorare le proprietà del materiale utilizzato per i bioreattori tessili. Ma ha cambiato rotta e ha sviluppato un materiale tessile completamente nuovo con proprietà migliori rispetto all'obiettivo originale. Il materiale è più leggero, più forte, più resistente al calore e agli agenti atmosferici, più economico da produrre, usa meno prodotti chimici, ed è riciclabile al 100%.

Materiali misti che non possono essere riciclati

"Nella prima parte del mio progetto, Ho modificato un materiale esistente per migliorarne le proprietà isolanti per resistere alle variazioni di temperatura. Ma c'erano due problemi:uno era che l'adesione tra i due costituenti, questo è, il materiale che forma uno strato di tenuta, non aveva sufficienti proprietà di adesione e il rivestimento non restava aderente. L'altro problema era la riciclabilità, nel senso che era un materiale misto, un materiale per il tessuto stesso e un altro per il rivestimento, che rende estremamente difficile il riciclaggio, se non impossibile, " lui dice.

La seconda parte del progetto è stata perciò, utilizzare lo stesso materiale sia nel tessuto che nel rivestimento. Il poliammide si sarebbe rivelato perfetto per gli scopi del progetto. Il risultato è stato un tipo completamente nuovo di materiale tessile che supera i materiali esistenti in diversi punti e può essere riciclato più e più volte. Chiama il nuovo materiale APCT, che sta per tessuto rivestito composito interamente in poliammide, a differenza dei tessuti con, Per esempio, Rivestimento in PVC. Il metodo più comune per rendere denso un materiale tessile è applicare uno strato sigillante e farlo aderire utilizzando calore o prodotti chimici, che richiede molta energia e acqua. La soluzione di Mostafa Jabbari è stata quella di incorporare tessuti e rivestimenti l'uno nell'altro in un processo che non dipende né dal calore né da grandi quantità di acqua.

La soluzione:un nuovo solvente

"Ho sciolto la poliammide con un solvente costituito da acido formico e l'ho applicata come una pellicola sottile sul tessuto in poliammide. La soluzione fa sì che i fili di polimero si insinuino nel tessuto. Quando il solvente evapora, completamente senza calore o altri prodotti chimici, i fili di poliammide nella soluzione e il tessuto sono impigliati l'uno nell'altro e il risultato è un materiale tessile completamente nuovo e impermeabile."

Però, il solvente che ha usato all'inizio ha dimostrato di avere alcune proprietà impegnative, come quello che ha un cattivo odore, è costoso, ed è infiammabile. Perciò, ha sviluppato un nuovo concetto per il solvente, anche.

"La sfida era produrre una miscela con meno acido formico possibile, ma con le giuste proprietà per poter sciogliere la poliammide. Abbiamo fatto diversi esperimenti in cui abbiamo sostituito quasi la metà della quantità di acido formico con urea e cloruro di calcio, due sostanze innocue. Il risultato è stato un solvente chiaramente più rispettoso dell'ambiente. Però, il processo deve essere raffinato per funzionare industrialmente, " lui spiega.

Nuovo metodo per abbinare i prodotti chimici

È possibile ottenere la miscela ottimale testandola, ma con diverse sostanze chimiche coinvolte, o pura fortuna o innumerevoli esperimenti sono necessari per abbinare diverse sostanze e proporzioni alle miscele desiderate. Perciò, è stato inoltre introdotto un metodo computerizzato per ottenere una corrispondenza ragionevole e quindi ridurre al minimo la necessità del numero di esperimenti. Questo è un metodo che i ricercatori di altri campi possono utilizzare anche quando sviluppano o necessitano di sostituire o progettare un profilo di miscela di solventi.

Sebbene il punto di partenza per il progetto di dottorato Mostafa Jabbaris sia stato quello di sviluppare un materiale adatto specificamente per i reattori tessili, con le giuste proprietà in termini di isolamento, permeabilità, e flessibilità, vede molte altre possibili applicazioni.

"Il nuovo tessuto potrebbe, Per esempio, essere utilizzato per tende, diversi tipi di edifici strutturali con elementi gonfiabili, o per tutto ciò che deve essere leggero e impermeabile."

Le proprietà acquisite sono che il nuovo materiale tessile pesa il 20 percento in meno rispetto a se avesse un rivestimento in PVC, è più economico da produrre, non è richiesto calore o energia, non sono necessarie sostanze chimiche aggiuntive oltre al solvente stesso, e il nuovo materiale tessile può essere riciclato perché è costituito da un unico componente.