Polacy pracują nad ubraniami, które... same się czyszczą

Materiały, które potrafią regulować swoją temperaturę, antyalergiczne tkaniny, których nie zasiedlą roztocza, produkty włókiennicze samooczyszczające się pod wpływem światła, chroniące przed ogniem i wodą albo działające przeciwbakteryjnie i przeciwwirusowo - to efekt współpracy polskich uczonych zrzeszonych w konsorcjum projektu Nanomitex koordynowanym przez Instytut Włókiennictwa z Łodzi. Innowacyjne technologie są już na etapie komercjalizacji.

- Łódź zawsze była zagłębiem technologii włókienniczych. Wielkie przedsiębiorstwa, które kiedyś funkcjonowały w tym przemyśle, przeszły etap restrukturyzacji i obecnie mamy przewagę małych, wyspecjalizowanych i konkurencyjnych firm. Polskie włókiennictwo dobrze wypada na tle Europy, firmy rozwijają się, poszukują nowości i technologii niszowych - mówi kierująca projektem dr inż. Małgorzata Cieślak.

Uczeni przygotowali ofertę wdrożeniową ponad 20 technologii, które mogą kupić, a następnie prowadzić do produkcji innowacyjne firmy. W wyniku prac badawczo-rozwojowych powstały niezwykłe materiały - do zastosowania w wielu branżach, m.in. w medycynie, budownictwie, obronności.

Oprócz ekspertów z łódzkiego Instytutu Włókiennictwa w konsorcjum pracowali naukowcy z Instytutu Włókien Naturalnych i Roślin Zielarskich z Poznania, inżynierowie z Instytutu Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej Politechniki Wrocławskiej, uczeni z Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych Polskiej Akademii Nauk w Łodzi oraz z Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu. Badania trwały od 15 lipca 2007 do 30 kwietnia 2014 roku. Obecnie trwa 5-letni okres monitorowania wskaźników projektu i komercjalizowania jego wyników.

- Z materiałów funkcjonalnych można szyć ubrania, rolety, wózki dla dzieci, wózki inwalidzkie, namioty, ekrany promieniowania, odzież specjalistyczną, np. o właściwościach bioaktywnych przydatnych w sektorze medycznym lub odzież ochronną, potrzebną tam, gdzie występują zagrożenia biologiczne lub promieniowanie elektromagnetyczne - wyliczała dr Cieślak.

Jak wyjaśniła, funkcjonalne materiały włókiennicze modyfikowane nano- i mikrocząstkami mogą być zbudowane z różnych surowców, mieć różną strukturę i przeznaczenie użytkowe. Ich zaletą jest wielofunkcjonalność - ten sam materiał może spełniać jednocześnie zadania termoregulacyjne, bioaktywne czy fotokatalityczne. Ta ostatnia funkcja oznacza, że zawarte w materiale nanocząstki pod wpływem światła dziennego przyspieszają rozkład zanieczyszczeń. W ten sposób mogą być usuwane zarówno lotne zanieczyszczenia powietrza, jak i zaplamienia.

Obok tak niezwykłych materiałów, projekt Nanomitex rozwinął jeszcze kilka innych grup technologii gotowych do wdrożenia w przemyśle włókienniczym. Jedną z nich jest enkapsulacja, rozwijana przez badaczy z Politechniki Wrocławskiej i Centrum Badań Molekularnych PAN.

- W mikrokapsułkach zamyka się substancję czynną, która uwalnia się w kontrolowany sposób. Materiały wzbogacane tego rodzaju kapsułkami mogą mieć właściwości termoregulacyjne. Substancja w mikrokapsułce absorbuje energię cieplną, dzięki temu można regulować komfort termiczny odzieży - nawet do temperatury 37 stopni. Materiały techniczne do zastosowań w pomieszczeniach, budownictwie mogą utrzymywać temperaturę ok. 22-25 stopni Celsjusza - tłumaczyła dr Cieślak.

Technologia enkapsulacji pozwoliła też naukowcom wykonać materiały o właściwościach bioaktywnych. Substancję aktywną biologicznie zawierają mikrosfery, czyli maleńkie kuleczki z polilaktydu. Ten polimer z czasem się degraduje i substancja bardzo powoli, w kontrolowanym czasie, uwalniana jest do tkaniny. Takie właściwości mogą być wykorzystywane w odzieży dla służb medycznych, jak również we włókninach antyroztoczowych - na worki w odkurzaczach, pokrycia mebli tapicerowanych, materacy dla alergików.

Poznańska grupa uczonych opracowała w projekcie Nanomitex elastyczne powłoki chroniące przed ogniem, materiały filtracyjne modyfikowane nanocząstkami i bionanowłókna, które są barierą dla wirusów.

- Firmy już zainteresowały się bioaktywnośćią materiałów i ich właściwościami samoczyszczącymi w połączeniu z możliwościami termoregulacyjnymi. Technologie zostały wycenione i planujemy udzielanie licencji. Efekt naszej pracy będzie komercjalizowany, firmy czekają tylko na konkursy i finansowanie z Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój - mówi dr Cieślak.

Program Inteligentny Rozwój jest logiczną kontynuacją Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka. To właśnie z funduszy strukturalnych PO IG w 85 proc. finansowany był projekt Nanomitex. Pozostałe 15 proc. dołożyło Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. Na wszystkie prace badawcze i zakup aparatury przeznaczono 21,5 mln złotych, udział NCBR wyniósł prawie 324 tys. zł. Centrum bezpośrednio nadzorowało realizację projektu.

- To był projekt B+R, dlatego nie wszystkie tematy mają charakter czysto komercyjny, a niektóre wymagają kontynuacji w następnych projektach. Nowych rozwiniętych technologii mamy 21, a warto zaznaczyć, że planowaliśmy 10. Jest wśród nich 13 wynalazków zgłoszonych do ochrony patentowej, obecnie podlegają procedurze patentowania - podsumowuje kierowniczka projektu.

Dodaje, że ogromną wartość dodaną do projektu stanowi sprzęt zakupiony w ramach budżetu Nanomitex. Wśród 32 specjalistycznych aparatów jest np. spektrofotometr Ramana - nieoceniony w badaniach z zakresu nanotechnologii. Urządzenie to pozwala uczonym na sprawdzenie, jak rozmieszczone są nanocząstki w materiale i jak działają. Kupiono też m.in. aparat do oceny właściwości powierzchniowych materiałów, np. ich zwilżalności. Wszystkie nowe maszyny i aparatura badawcza pozwala Instytutowi Włókiennictwa na wykonywanie wyspecjalizowanych usług dla przemysłu. Badacze pomagają przedsiębiorcom w ocenie właściwości ich materiałów, tak, aby poprawić bezpieczeństwo i jakość życia osób, które będą wykorzystywać innowacyjne tekstylia, tkaniny czy pokrycia w codziennym życiu i pracy.

PAP - Nauka w Polsce