Новый композитный материал имеет большой потенциал для использования в медицине
Антон Тальский –
Исследователи из Университета Джорджии разработали новый материал со свойствами, идеально подходящими для изготовления медицинских изделий, таких как маски и бинты. Этот материал также намного полезнее для окружающей среды.
Используя нетканые материалы — специальные ткани, полученные путем склеивания волокон без плетения или вязания — команда учёных
под руководством Гаянана Бхата смогла создать эластичные, дышащие и впитывающие композитные материалы, обладающие идеальными свойствами для медицинских изделий. Добавление хлопка делает полученный материал комфортным для кожи и более легким в компостировании.
При финансовой поддержке Министерства сельского хозяйства США исследователи протестировали различные комбинации хлопка и нетканых материалов на воздухопроницаемость, водопоглощение и растяжимость. Композитные ткани хорошо показали себя, они имели хорошую воздухопроницаемость, лучше впитывали и хорошо восстанавливались. Это значит, что они смогут легко выдержать многократное использование.
Согласно отчету Acumen Research and Consulting, спрос на нетканые материалы в последние годы увеличился. Нетканые материалы широко используются для создания детских товаров, средств женской гигиены, фильтров воздуха и воды. Они водостойкие, эластичные и дышащие, а их способность фильтровать воздух делает их идеальными для медицинских целей.
Хотя хлопок не так эластичен, как нетканые материалы, он более водопоглощающий и мягкий, поэтому его удобнее носить. Кроме того, министерство сельского хозяйства США искало новые области применения хлопка, и учёные предложили им объединить растяжимый нетканый материал с хлопком.
Чтобы проверить характеристики композитных материалов, исследователи объединили хлопок с двумя типами нетканых материалов: спанбонд и мелтблаун. Нетканые материалы фильерного производства содержат более грубые волокна и, как правило, более эластичны, в то время как нетканые материалы, получаемые вытягиванием нитей из сплава, содержат более тонкие волокна, что обеспечивает лучшую фильтрующую способность.
Какая комбинация дает лучшую производительность? Команда подготовила нетканые материалы разной толщины и объединила их либо с одним листом, либо с двумя листами хлопчатобумажной ткани, получив 13 разновидностей для тестирования.
Испытания показали, что композитные ткани обладают улучшенной водопоглощающей способностью по сравнению с исходными неткаными материалами, сохраняя при этом хорошую воздухопроницаемость. Водопоглощение композитов было в 3-10 раз выше по сравнению с тканью без хлопка.
Ещё композитные материалы сохранили способность нетканых материалов восстанавливаться после растяжения. Это позволяет им приспосабливаться к спонтанным движениям без потери формы.
Процесс изготовления композитных нетканых материалов позволяет использовать хлопок более низкого качества, а иногда даже отходы или переработанный хлопок. Таким образом, получаемые продукты оказались более экологичными и дешевыми в производстве.
Фото: Andrew Davis Tucker/UGA
Это новость от журнала ММ «Машины и механизмы». Не знаете такого? Приглашаем прямо сейчас познакомиться с этим удивительным журналом.