Как се правят бои без токсични химикали?
Има една дреха, която навярно може да се намери в гардороба на всеки – дънкови панталони.
А шансовете те да са сини на цвят клонят към 100%.
Оригиналните дънки, които са създадени от Якоб Дейвис и Леви Щраус през 1873 г., са оцветявани в тъмносин цвят, извличан от растения. След 1882 г. обаче, боята вече започнала да разчита на петрол, както и на токсични субстанции, като формалдехид и цианид.
Междувременно, тъй като старата боя индиго не се разтваряла във вода, било необходимо да се добавят токсични съставки, за да стане течна субстанция.
Tinctorium - биотехнологична компания от Сан Франциско, вярва, че има решение на проблема – генетично създадена бактерия, която имитира свойствата на японското индиго растение (Polygonum Tinctorium).
"Тъй като бактериите са мощно умножително средство, когато са поставени в правилните условия, можем да отглеждаме тези микроорганизми, така че да създаваме боя в много по-голям мащаб и с по-висока устойчивост, която не е зависима от петрола“, кзава съоснователят на компанията и изпълнителен директор Мишел Жу, цитиран от BBC.
Компанията вече произвежда прежда, като работи за създаването на дънкови панталони през следващите две години, като процесът ще се конкурира със съществуващите методи, както по разходи, така и по цена.
Tinctorium не е единствената компания, която работи, за да замени вредните хиникали със създадени специално за целта организми.
Френската Pili, например, посочва, че нейният процес по микробна ферментация може да спести 100 тона петрол и 10 тона токсични химикали на всеки тон продукция.
"Вместо да използваме петрол като суров материал, процесът използва възобновяем въглерод, идващ от земеделски остатъчни материали, който се трансформира от микроорганизми, вместо от корозивни химикали“, казва креативният директор на компанията Мари-Сара Аденис.
"Процесът използва приблизително пет пъти по-малко вода и десет пъти по-малко енергия, тъй като микробите работят на стайна температура“, добавя тя.
Въпреки че Pili не предвиждат продукт за комерсиална употреба преди 2021 г., базираната във Великобритания Colorifix вече работи с текстилни производители, като Forster Rohner от Швейцария и Arvind от Индия, както и с модния гигант H&M.
Компанията е основана през 2016 г. от Джеймс Аджиока, Орр Яркони и Дейвид Нугент, след като посетили Катманду, Непал, като част от проект, финансиран от Wellcome Trust, за разработката на биосензор за идентифициране на арсен в питейна вода.
„Когато обиколихме града, реките и акведуктите, всичко беше просто токсично. Истинският проблем в Катманду е, че всички текстилни индустрии изхвърлят отпадъците си направо в реката, като много от това идва от боядисването на текстил“, казва Аджиока.
Като част от предходен проект, Аджиока вече се е занимавал с микроби, които произвеждат цветове, като след допълнитлни проучвания се родила компанията Colorifix.
Докато Tinctorium разработва микроби, които имитират свойствата на растения, за да създават бои, то Colorifix хвърля мрежите си доста по-далеч.
"Това, което можем да правим, е да вземем няколко пера от опашката на папагал, да „изтъргаме“ малко клетки от нея и да погледнем в ДНК-то за съобщения, които гласят „правя червено““, обяснява Яркони.
"Тъй като всяко живо същество използва ДНК, а всеки организъм използва различен „диалект“, ние можем да сложим това съобщение в диалекта на микроорганизмите, като започнем по този начин да правим пигмент по същия начин, както папагалите го правят, стартирайки от захарта и азота“, добавя той.
"Правим го чрез феремнтация – същия процес, който се използва за производството на алкохол. Но вместо да правим алкохол, правим пигмент“, казва Яркони.
Предимство на ферментацията е, че за база се използва захар – лесно достъпна суровина, която не изисква тежка инфраструктура, за да се добива и рафинира.
"Знаем, че с феремнтацията постигането на мащаб става евтино, иначе бирата нямаше да е толкова достъпна, колкото е“, казва Аджиока.
Друг голям плюс е, че за разлика от много умиращи технологии, процесът работи върху широка гама от материали.
"Например, полиестер и памук се нуждаят от различни видове бои и изцяло различни машини, за да бъдат оцветени. Повечето облекла в наши дни са всъщност от поликоттон, като те не са с предварително боядисани нишки, което ще рече, че трябва да бъдат боядисвани два пъти“, казва Орр Яркони.
"Можем да боясиваме поликоттон, което спестява водата в процеса наполовина, както и химикалите, и въглеродните емисии“, казва той.
Бактери се използват дори в прототипи на боя за коса, като процесът по разработка все още се намира на ранен етап.
Междувременно Кембриджският университет и холандската компания за биотехнологии Hoekmine мутират бактерии, за да им придават структурен цвят - цвят, създаден от геометрията на повърхността, а не от пигмента.
Това е трик, използван в природата от същества, като пауни и сини морфо пеперуди.
Изследователите променят размерите на бактериите или способността им да се движат, като по този начин променят дължината на сноповете светлина, която отразяват, изменяйки и самия цвят.
Силвия Виноли от факултета по химия в Кембриджския университет, коментира, че технологията може да доведе до пигменти, които са лесни за производство в мащаб и могат да променят цвета си по команда.
Бъдещето е отворено за биоразградими бои за нашите коли и стени. Просто ще отглеждаме цветовете, които желаем, добавя тя.