Politecnico di Torino e MIT sviluppano nuovo tessuto tecnico più fresco e resistente

Qual è l’impatto ambientale della t-shirt o dei jeans che indossiamo quotidianamente? L’industria tessile è uno dei pochi campi in cui l’equazione “naturale = sostenibile” può talvolta perdere validità: l’utilizzo di fibre naturali come cotone, lino o seta, comunemente percepite come eco-sostenibili, cela un alto impatto ambientale, comprensibile solo analizzando l’intero ciclo di vita del tessuto che va dalla produzione della fibra, alla filatura, tintura e tessitura. La produzione di tessuti colorati è un processo molto inquinante, richiedendo oltre 98 mila miliardi di litri d’acqua ogni anno e producendo scarti fluidi ad alta concentrazione di inquinanti, che richiedono un costo significativo per poter essere smaltiti in sicurezza.
E su queste tematiche si è sviluppata la ricerca “Sustainable polyethylene fabrics with engineered moisture transport for passive cooling” del Politecnico di Torino e Massachussetts Institute of Technology (MIT), pubblicata su Nature Sustainability. Grazie ai processi di fabbricazione e la modellazione computazionale chimico-fisica delle microfibre si possono rendere i tessuti tecnici più performanti e più sostenibili di quelli naturali.
“L’impatto ambientale dei tessuti in fibre naturali è anche notevole durante il loro lavaggio, a causa della scarsa controllabilità delle caratteristiche chimiche e geometriche di queste fibre che porta a una richiesta energetica significativa sia in fase di lavaggio che di asciugatura”, spiegano Matteo Fasano, ricercatore del Dipartimento Energia al Politecnico di Torino e Pietro Asinari, docente del Dipartimento Energia e direttore all’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica, supervisori accademici del progetto. “Infatti, la struttura micro- e nano-porosa delle fibre naturali permette all’acqua o al sudore di entrare al loro interno, rendendo più difficile la diffusione dell’acqua e dunque aumentando i tempi d’asciugatura. Questo effetto è comunemente riscontrabile confrontando i tempi di asciugatura di una maglietta in cotone rispetto a quello di un capo sportivo, solitamente in PET o Nylon."
I tessuti in polietilene sono stati dunque individuati come una valida alternativa. Il polietilene è il materiale plastico con i più alti volumi di produzione al mondo (oltre 149 milioni di tonnellate all’anno) e si trova in oggetti di uso comune come imballaggi o contenitori alimentari, il più delle volte monouso. “Tacciato di nocività per l’ambiente, a conti fatti la produzione di tessuti colorati in polietilene ha un impatto ambientale inferiore del 60% rispetto a quelli in cotone. Le fibre in polietilene hanno inoltre basso costo e sono ultraleggere, e la loro struttura può essere ottimizzata con precisione per modificarne le caratteristiche meccaniche, termiche e ottiche, ottenendo così elevata resistenza a rottura e abrasione e ottima dissipazione del calore. In aggiunta, i pigmenti colorati tipici dello “sporco” aderiscono con difficoltà alla superficie delle fibre in polietilene grazie alla loro semplice struttura molecolare, risultando in proprietà antimacchia che ne semplificano il lavaggio a basse temperature” - spiega Svetlana Boriskina, coordinatrice della ricerca presso il MIT.
Il prossimo studio si focalizzerà sul combinare le proprietà capillari di questi innovativi tessuti con le loro proprietà ottiche. Infatti, la forma geometrica delle fibre di polietilene determina come esse interagiscano con la luce solare, ossia il loro assorbimento o riflessione. In questo modo la microstruttura del tessuto potrà contribuire passivamente al controllo della temperatura del corpo, riscaldando o raffrescando il suo utilizzatore a seconda dei casi. Siccome le proprietà capillari e quelle ottiche sono determinate dalla forma delle fibre e dalla tessitura, si sta investigando l’effetto combinato di questi due fenomeni, con possibili applicazioni non solo in campo tessile ma anche industriale (es. dissalazione, scambiatori di calore, conversione di energie rinnovabili, filtraggio).

Articolo on-line: https://www.nature.com/articles/s41893-021-00688-5

Fonte: Comunicato Stampa Politecnico Torino