Инженеры из лаборатории Линкольна Массачусетского технологического института и Мичиганского университета предлагает новый способ маркировки тканей: путем вплетения в них волокон со специальной отражательной способностью. Отмеченные оптическим «штрих-кодом» ткани можно будет автоматически сортировать для переработки и утилизации.
Для маркировки исследователи предлагают использовать структурно-цветное волокно. Это волокно отражает инфракрасное излучение только с определенной заданной длиной волны. В зависимости от того, какой свет отражает волокно при сканировании, переработчики смогут определить тип ткани.
Волокно формируется из специальной заготовки, состоящей из более чем 50 чередующихся слоев акрила и поликарбоната. Каждый слой имеет толщину менее микрона, а вытянутое из блока материала волокно становится того же размера, что и обычная пряжа в ткани. Хотя каждый отдельный слой прозрачен, сочетание двух материалов отражает и поглощает свет, создавая оптический эффект. Это тот же эффект, который придает крыльям бабочки их богатые мерцающие цвета, объясняют ученые.
Считывание оптического «штрих-кода», вплетенного в ткань. Изображение: Marcin Szczepanski, University of Michigan College of Engineering
Управляя скоростью вытягивания волокон, исследователи могут «настроить» их на отражение и поглощение определенных диапазонов длин волн, создавая уникальный оптический штрих-код в каждом волокне. Различный штрих-код можно присвоить определенным типам ткани, объясняют ученые. Волокна будут вплетаться в ткани при их изготовлении, а затем использоваться в одежде и, в конечном итоге, перерабатываться.
Исследователи отмечают, что светоотражающие волокна будут составлять менее нескольких процентов ткани и не будут заметны в обычном свете. Для того чтобы сделать их видимыми, потребуется использовать специальный инфракрасный детектор. Для этого можно использовать технологию, которая уже используется для сортировки пластмасс в перерабатывающей промышленности.
Текстильные изделия отправляются на предприятия для сортировки по типу ткани. Сортировка вручную трудоемка, ее усложняют изношенные или отсутствующие этикетки. Более продвинутые методы анализа химического состава ткани часто недостаточно точны для идентификации материалов в тканевых смесях, из которых состоит большая часть одежды. Использование ИК-детекторов поможет упросить сортировку и увеличить переработку тканей.
