science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Onderzoekers ontwikkelen proces om katoen zowel waterafstotend als UV-bestendig te maken

Afbeelding tegoed:ACS

(PhysOrg.com) -- Onderzoekers van de Northeast Normal University in China, hebben een proces in drie stappen bedacht dat bij toepassing op katoen resulteert in een stof die zowel waterdicht als zeer UV-bestendig is.

In een recent artikel gepubliceerd in ACS toegepaste materialen en interfaces , Lingling Wang en zijn medewerkers beschrijven een methode om zinkoxide nanostaafjes en zinkoxidekristallieten te gebruiken om een ​​coating te creëren die zich hecht aan katoenvezels, wat resulteert in een materiaal waarvan de makers hopen dat het zal helpen voldoen aan de behoeften van een wereld die multifunctionele kleding wil; in dit geval, kleding die "groen" is (niet schoongemaakt hoeft te worden) en de huid van de drager helpt beschermen tegen schadelijke ultraviolette straling.

Het proces, gebruik van kant-en-klare materialen, inclusief het katoenen materiaal, werd begonnen door een stuk katoenen doek gedurende 12 uur in ZnO-nanokristallen te weken, vervolgens in een teflon-autoclaaf (hogedrukstomer) die 48 uur bij 95 ° C verzadigd was in een zinkacetaathydraatoplossing. Deze eerste stap resulteerde in het oplossen en vervolgens herkristalliseren van de ZnO-nanokristallen waardoor het een ZnO-zaadlaag. Daarna, men liet het materiaal tien minuten drogen.

De volgende stap was om de gezaaide katoen terug in de autoclaaf te plaatsen, dit keer in een waterige oplossing van zinknitraathydraat en hexamethyleendiamine (HMT) gedurende 5 uur bij 95°C. Deze stap geeft het materiaal zijn waterafstotende eigenschappen. Daarna wordt het gespoeld en weer gedroogd.

De laatste stap was om het materiaal afwisselend in polyethyleenimine (PEI) en silicaatoplossingen te dompelen, waardoor een PEI/silica-laag (schil) ontstond.

Het resultaat is een materiaal dat niet alleen waterdicht is, maar ook in staat is om de UV-straling van de zon zodanig tegen te houden dat het een Ultraviolet Protection Factor (UPF) van 101,15 zou geven als de grafiek zo hoog zou worden. De beoordeling is van kracht, verdubbel de hoogst mogelijke rating op de normale grafiek, en aanzienlijk hoger dan de consumenten gewend zijn te zien op flessen zonnebrandolie.

Hoewel er geen tests zijn uitgevoerd om te zien hoe het nieuwe proces zich zal houden onder reële omstandigheden, de kennis die is opgedaan door het succes van deze procedure zal ongetwijfeld de wetenschap bevorderen van het ontwikkelen van nieuwe kleding die ons allemaal veel meer voordelen zal bieden dan alleen maar ons lichaam te bedekken.

© 2010 PhysOrg.com