Ткань

Если вы до сих пор считаете, что одежда из натуральных тканей в любом случае лучше, чем из синтетических, вы давно не читали научных сводок. Синтетика перестала быть ругательным словом - она согреет лучше меха, защитит от ливня и даже от пуль. Более того, у ткани появились зачатки интеллекта.

Ткань

Состав ткани

На протяжении тысячелетий люди не знали никаких тканей, кроме натуральных. А любая природная ткань создается из нитей, которые построены из полимерных соединений, синтезированных живыми организмами. Для хлопка и льна это целлюлоза, для шерсти и шелка - белки, а натуральная резина - это полимер изопрена, который выделяют растения. Непростой механизм синтеза этих веществ был создан природой, а людям оставалось только собирать готовое сырье и перерабатывать его.

 

Именно в этом заключаются и основное достоинство, и главный недостаток натуральных тканей: их свойства определяются не потребностями людей, а возможностью их создания в живом организме. Поэтому большинство натуральных тканей не столь прочны и красивы, как нам хотелось бы. Исключения из этого правила - например, китайский шелк или тибетский кашемир - во все времена были предметом роскоши. Впрочем, качественная льняная и хлопковая одежда тоже была доступна не всем, ее берегли, носили по особым случаям и передавали по наследству.

 

Революция в производстве ткани

Однако полтора века назад отношение человечества к одежде начало меняться. Технологическая революция преобразила текстильную промышленность и сделала одежду широкодоступной. Появились первые искусственные волокна.

 

Удешевление производства было одной из первостепенных задач при создании искусственных тканей. В середине XIX века спрос на одежду вырос во всем мире, а количество производимых натуральных тканей по-прежнему зависело от урожая хлопка, льна или поголовья овец. Малоэффективное сельское хозяйство не справлялось с потребностями промышленности. На помощь текстильщикам пришла химия. Первая широко распространенная искусственная ткань была полусинтетической: в Англии после химической обработки целлюлозы удалось получить аналог шелка - вискозу, массовый выпуск которой наладили в 1892 году.

 

Первая синтетическая ткань

Первые синтетические волокна, не имевшие аналогов в природе, появились перед Второй мировой войной. Например, в 1930 году в США был изобретен мягкий водонепроницаемый неопрен, из которого сейчас шьют водолазные костюмы, спортивную одежду и защитные чехлы для мелкой электроники. Из разработанного в Германии в 1938 году капрона получились не только отличные канаты, но и дешевые женские чулки - исключительно модный и дефицитный на то время аксессуар. В 1960 году в США был придуман эластан, он же спандекс, который теперь входит в состав большей части производимой во всем мире одежды. А через четыре года там же появился сверхпрочный кевлар, который в пять раз прочнее стали, - он открыл новый этап в эволюции бронежилетов.

 

Эксперименты с химическими волокнами

Ученые продолжают экспериментировать со способами производства химических волокон, чтобы создать ткани с принципиально новыми свойствами. Идеальный материал должен быть прочным, эластичным, термостойким и трудногорючим, износостойким, не пропускающим воду, но выпускающим пары, непачкающимся, легко окрашиваемым и при этом дешевым 8 производстве. Конечно, сложно добиться наличия всех характеристик сразу, но сочетание даже нескольких из них сделает материал успешным на рынке. В крайнем случае можно не изобретать новое волокно, а просто использовать несколько слоев ткани, каждая из которых будет выполнять свою функцию. Например, кевлар, как оказалось, не терпит намокания и солнечного света. Исправить этот недостаток в бронежилетах удалось, защитив кевлар с обеих сторон водостойкой непрозрачной тканью. Иногда достаточно лишь смешать нити из разных материалов (свитер из натуральной шерсти лучше держит форму, если включает эластан).

 

Нанотехнологии вывели процесс смешения материалов на качественно новый уровень. Теперь в ткань могут включаться искусственные материалы, создатели которых даже не предполагали возможность их использования в одежде. Это продемонстрировали ученые из Кембриджского университета, которые разработали способ плетения нитей с включением углеродных нанотрубок. Результатом их работы стала ткань в несколько раз прочнее кевлара.

 

Другой пример успешного применения нанотехнологий - создание аэрогелевой ткани. Аэрогель был придуман еще в 1931 году; этот пористый, практически невесомый материал почти целиком состоит из воздуха и является великолепным теплоизолятором. К сожалению, он жесткий и крайне хрупкий, поэтому представить его использование в качестве утеплителя до недавних пор было абсолютно невозможно. Но в результате исследований, проведенных в 1999 году по заказу аэрокосмического агентства США, удалось получить ткань, содержащую частицы аэрогеля. Хотя аэрогель крайне дорог в производстве, необычайно тонкая и теплая спортивная одежда на его основе уже появилась на массовом рынке пять лет назад.

 

Эксперименты с натуральными материалами

Однако увлечение ученых и дизайнеров синтетикой вовсе не значит, что они забыли про естественные волокна. Даже старушка-вискоза продолжает совершенствоваться: одна из последних ее вариаций - лиоцелл - была изобретена в 1988 году. Чтобы уменьшить зависимость человечества от невозобновляемых ресурсов, из которых синтезируются искусственные волокна, ученые продолжают искать подсказки у природы.

 

Паучий шелк

Например, одним из самых эластичных и прочных природных материалов является паутина: нить паука-золотопряда сравнима по прочности с жесткой нитью кевлара, но при этом она может растягиваться почти на треть своей длины. Конечно, построить паучьи фермы-фабрики невозможно, поэтому ученые разных стран предприняли не одну попытку разработать метод синтеза белка паутины в других организмах, используя генную инженерию. За 20 лет кропотливой работы ученые научились получать такой белок, но ни в японском университете Синсу, ни в британском Оксфорде, ни в российском ГосНИИгенетика не удалось получить из него нити, сравнимые по прочности с паутиной.

 

Ткань из дна океана

За другой перспективной нитью исследователям пришлось нырнуть на дно океана. Малоприятные на вид угреподобные бесчелюстные рыбы миксины в случае опасности вырабатывают огромное количество слизи. Канадские ученые из университета Гельфа обнаружили, что ее возможно превратить в тонкие и прочные нити, напоминающие на ощупь шелк. Но поскольку разводить миксин в неволе так же трудно, как и пауков, надежды ученых в этом случае тоже связаны в первую очередь с генной инженерией.

 

Микробная целлюлоза

В поиске новых органических материалов время от времени тестируются даже очень неожиданные идеи. Например, участники международного исследовательского проекта BioCouture пробуют вырастить ткань с помощью бактерий и грибов. Первые результаты этот коллектив представил два года назад, когда дизайнер Сюзанна Ли показала публике первую в мире одежду из «микробной целлюлозы». Смешав в ванне дрожжи, сладкий зеленый чай и бактерии, она вырастила на поверхности жидкости тонкий лист похожего на папирус материала. Хотя ей удалось склеить из него куртку, юбку и даже туфли, пока что результаты ее труда скорее напоминают арт-проект, а не одежду для массового производства.

 

Умная одежда из умной ткани

В отличие от биологов, физики оказались успешнее в создании технологий, заинтересовавших лидеров швейной промышленности. В прессе регулярно появляются сообщения о создании умных тканей и умной одежды с вплетенными электропроводными волокнами или даже с встроенными электронными схемами. Умную одежду можно условно разделить на две категории: созданную исключительно в эстетических целях или решающую какие-то практические задачи. К первой категории относится большое количество представленных на мировых подиумах футболок, платьев и костюмов, превращающих владельцев в ходячее световое представление. Снабженная светодиодами одежда затейливо мигает и меняет цвет, реагируя на движения хозяина, на изменение частоты его пульса и дыхания, прикосновения других людей. Более практические вещи могут помочь владельцу регулировать температуру тела, замаскироваться или наоборот привлечь к себе внимание, даже предупредить его о наличии в воздухе опасных загрязнений или радиации. Подобные технологии привлекают значительное внимание со стороны военных. а также медиков и спортсменов.

 

Однако едва ли стоит возлагать большие надежды на то. что в ближайшем будущем умная одежда станет хоть сколько-нибудь массовым явлением. Уж слишком много противоречивых требований выдвигает к электронике ее концепция. Электронные компоненты не любят, когда их сгибают, а тем более мнут, им некомфортно в стиральной машине и под утюгом. Современные технологии пока не могут обеспечить многократное резервирование управляющих цепей на случай, если порвется один или несколько проводов. А значит, надежность электронных схем, вшитых в одежду, оказывается очень невысокой. К примеру, представленный два года назад проект по продаже футболок со светодиодным дисплеем (под маркой tshirtOS) до сих пор так и не вышел за пределы весьма ограниченных по масштабу испытаний - было создано всего 25 экземпляров. И это несмотря на то. что разработчики в процессе тестов упростили технологию, отказавшись от первоначальной идеи создавать футболки с цветными дисплеями и заменив их на монохромные.

 

Миф о ткани из бамбука

Поиск новых материалов - задача непростая, ведь кроме разработки нужно еще убедить покупателей, что новинки стоят их внимания. Обычно аргументом в пользу покупки чего-то нового становится заявление о его пользе для здоровья, даже если оно не совсем соответствует реальности. Так произошло с тканью из бамбука, которая долгое время позиционировалась на рынке как натуральная и гипоаллергенная, хотя на самом деле представляла собой не что иное, как полученную из бамбука вискозу. Всякие особые «бамбучные» свойства этого материала неизбежно теряются в ходе химической обработки. Шумное разоблачение произошло в прошлом году в США: тогда крупнейшим торговым сетям страны пришлось заплатить $1,26 млн штрафа за попытки имитации прогресса.



982
  • Нравится
  • 5

Интересно почитать


Одеяло
Некоторые вещи настолько прочно вошли в наш быт, что, кажется, они существовали всегда. К таковым можно отнести одежду или, например, одеяло,...
Зеленка
Откуда у невзрачного пузырька такое «аристократическое» название - бриллиантовый зеленый? А от банальных трудностей перевода. По-латыни...
Носки
Известно, что носки хоть и появились давным-давно, в том виде, в котором мы их знаем, существуют не более века. Но как предки могли без них...
Портфель
Брендовый галстук, швейцарские часы, безупречный костюм и, конечно же, кожаный портфель... Вот типичный портрет успешного делового человека. Но...
Прозрачные тела
Технология, идею которой подсказало автору передвижная выставка «Миры тела», может существенно упростить биомедицинские исследования....


Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Все Чудеса Мира
Категории Чудес
Просто Интересно
Любопытные сведения

В Древней Руси шкурки лесной куницы настолько широко использовались в меновой торговле, что, видимо, от названия ценного пушного зверька происходит и название бывшей в ходу монеты - куны.


Самые популярные статьи
Что больше читают