Rivestire una fibra di cotone con nanoparticelle di argilla (a sinistra) potrebbe un giorno significare rispetto per l'ambiente, abbigliamento in cotone ignifugo e beni durevoli. Credito:Jaime Grunlan, Università del Texas A&M, colorazione di Stephen Ausmus.
Il cotone diventa high-tech a New Orleans, La., dove un team di scienziati del Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti (USDA) sta continuando una lunga tradizione di ricerca innovativa sulla pregiata fibra naturale.
A partire dagli anni Cinquanta, La chimica Ruth Benerito e i suoi colleghi dell'Agricultural Research Service (ARS) Southern Regional Research Center di New Orleans hanno condotto studi pionieristici che hanno dato origine a abbigliamento per la stampa permanente e altri miglioramenti a misura di consumatore che hanno aiutato il cotone a competere meglio con le fibre sintetiche, come il poliestere. Oggi, sotto la guida di Brian Condon, i ricercatori del cotone ARS a New Orleans stanno sfruttando gli ultimi sviluppi della nanotecnologia per portare il cotone completamente nel 21° secolo.
ARS è la principale agenzia di ricerca scientifica intramurale dell'USDA.
In un progetto in corso, i ricercatori hanno collaborato con gli scienziati della Texas A&M University per valutare una prima nel suo genere, ritardante di fiamma ecologico per abbigliamento in cotone e beni durevoli. I ritardanti di fiamma alogenati sono stati tra i trattamenti chimici più utilizzati, ma c'è stata una spinta per trovare alternative che siano più benigne e che non facciano irrigidire il tessuto trattato, secondo Condon.
Vista più ravvicinata del rivestimento di nanoparticelle di argilla della fibra di cotone. Credito:Jaime Grunlan, Università del Texas A&M, colorazione di Stephen Ausmus
Realizzato in polimeri idrosolubili, Particelle di argilla da 50 a 100 nanometri e altri ingredienti "verdi", il trattamento sperimentale del tessuto reagisce alla fiamma libera formando rapidamente uno strato superficiale carbonizzato gonfio. Ciò impedisce alla fiamma di raggiungere le fibre sottostanti o adiacenti in un processo noto come "intumescenza, " nota Condon, coautore di un maggio 2010 ACS Nano carta.
Le prime prove del nanorivestimento utilizzando test standard di resistenza alla fiamma sono state promettenti. In un caso, Il 95% del tessuto di cotone trattato è rimasto intatto dopo l'esposizione alla fiamma rispetto alla completa distruzione del tessuto non trattato utilizzato per il confronto.
In un altro progetto, gli scienziati dell'ARS stanno generando campi ultrasonici di energia meccanica per migliorare la lavorazione a base di enzimi del cotone grezzo ("greige") per rimuovere cere e altri componenti in fibra che possono ostacolare le successive procedure di tintura e diminuire la qualità del prodotto.
