Текстиль с трудом поддается сортировке. Ежегодно потребители выбрасывают 90 миллионов тонн одежды, из которой перерабатывается лишь 15%. Ученые Мичиганского университета предложили способ решение этой проблемы. Специалисты разработали этикетки из недорогих фотонных волокон. Благодаря им сортировка одежды станет проще.

Обычные бирки с информацией о ткани не доживают до конца срока службы одежды – они срезаются или стираются. По мнению ученых, если вплетать в ткань невидимые бирки из фотонного волокна это решит проблему.

Идею волокон ученые Мичиганского университета позаимствовали у природы – так устроены крылья бабочки.

«Это похоже на штрих-код, вплетенный непосредственно в ткань одежды. Сейчас мы настраиваем свойства волокон таким образом, чтобы сделать их видимыми только в ближнем инфракрасном свете». (Макс Штейн, профессор материаловедения и инженерии)

Система сортировки в инфракрасном диапазоне уже с успехом применяется. Она определяет разные материалы: в ближнем инфракрасном свете ПЭТ-пластик в бутылке с водой выглядит иначе, чем полиэтилен высокой плотности в молочном кувшине.

С текстилем дело обстоит также – у каждого свои оптические характеристики. Однако материал все равно сложно идентифицировать из-за преобладания смешанных изделий.

Для того, чтобы система заработала необходимо изучить состав ткани: переработчик хлопка не станет платить за одежду, в составе которой 70% полиэстера. Оптические сигнатуры в отличие от фотонных волокон не способны обеспечить уровень высокой точности.

• Авторы волокон объединили опыт в области фотоники с передовыми текстильными возможностями. Лаборатория долго работала над внедрением фотонных свойств в крупномасштабное производство.

Воплощая свою идею, ученые начали с преформы – пластикового сырья, состоящего из десятков чередующихся слоев. Для этого применили акрил и поликарбонат. Каждый отдельный слой прозрачен, но комбинация двух материалов преломляет свет, создавая цветовые оптические эффекты. Это свойство придает крыльям бабочки мерцание.

• Преформу нагревают, а затем вытягивают механическим способом в тонкую прядь волокна. Данный метод подойдет для производства волокна длиной в несколько миль. Благодаря уникальным свойствам волокна поддаются вторичной переработке.

Фотонные волокна составят 1% от готовой одежды, что поднимет цену продукта на 25 центов (18,5 рублей) – по аналогии со стоимостью обычных ярлыков.

Внедрение фотонной маркировки упростит переработку и поможет покупателям больше узнать о товаре: способ его производства и даже подлинность фирменного изделия.

По мнению ученых в будущем смартфоны смогут считывать невидимые штрих-коды. Это станет полезной функцией для потребителей и переработчиков.

Разработчики подали заявку на патент и собираются продвигать технологию на рынок. Ученых поддержал Национальный научный фонд.