Do cấu trúc của nó, vải được dệt từ polyetylene có thể giữ mát cho người mặc bằng cách cho phép nhiệt thoát ra ngoài nhưng phần lớn vật liệu đã bị giới khoa học bác bỏ với vai trò một ứng viên vải do đặc tính hút ẩm thấp hơn mong muốn của nó.

“Tất cả những người mà chúng tôi từng trò chuyện đều nói rằng polyethylene có thể giữ mát cho cơ thể bạn nhưng lại không thể hấp thụ nước và mồ hôi vì đặc tính đẩy nước và do đó, nó sẽ không hoạt động giống như một loại vải dệt”, Svetlana Boriskina từ Khoa cơ khí của MIT cho biết.

Nhưng nhóm kỹ sư của MIT đã tìm được cách làm cho vật liệu có thể hút các phân tử nước lên bề mặt và bay hơi. Các nhà nghiên cứu bắt đầu với bột polyethylene thô, sau đó sử dụng thiết bị dệt tiêu chuẩn để tạo ra tơ sợi mỏng và phát hiện ra rằng quá trình này dẫn đến sự ôxy hóa nhẹ gây ra hiệu ứng hút nước yếu.

Được được khích lệ từ phát hiện đó, nhóm nghiên cứu đã tiến hành ép đùn nhiều sợi polyetylen với nhau thành một loại sợi có thể dệt được, với khoảng cách giữa các sợi tạo thành các mao quản mà qua đó các phân tử nước có thể được hấp thu thụ động sau khi bị hút vào bề mặt của sợi.

Sau một số mô hình nhắm vào việc tối đa hóa khả năng hấp thụ và bay hơi, các kỹ sư đã tối ưu hóa sự sắp xếp và kích thước của sợi trước khi dệt sợi thành vải bằng máy dệt công nghiệp.

Trong một màn trình diễn đối đầu với các loại vải cotton, nylon và polyester, vải polyethylene này cho thấy có đặc tính khô nhanh hơn, mặc dù việc làm ướt nhiều lần đã làm suy yếu hiệu năng vải. May mắn là một giải pháp dễ dàng đã được tìm thấy.

“Bạn có thể làm mới vật liệu bằng cách cọ xát với chính nó và bằng cách đó, nó sẽ duy trì được khả năng hút ẩm. Nó có thể hút ẩm liên tục và thụ động”, Boriskina cho biết thêm.

Vì polyethylene không có phản ứng với các phân tử khác nên không thể sử dụng mực và thuốc nhuộm truyền thống để bổ sung màu. Thay vào đó, các hạt màu được thêm vào bột thô trước khi sợi được ép đùn.

Nhóm nghiên cứu nói rằng việc nhuộm màu vải theo cách này đã góp phần vào “dấu tích sinh thái tương đối nhỏ” của vật liệu. Sử dụng một công cụ đánh giá vòng đời thường được sử dụng trong ngành dệt may, các kỹ sư xác định rằng vật liệu và phương pháp sản xuất vải này yêu cầu ít năng lượng hơn so với polyester và cotton.

“Polyethylene có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn, vì vậy bạn không phải đốt nóng nó nhiều như các vật liệu polyme tổng hợp khác để làm sợi,” Boriskina giải thích. Tổng hợp polyethylene thô cũng giải phóng ít khí nhà kính và nhiệt thải hơn so với tổng hợp nhiều vật liệu dệt thông thường hơn như polyester hoặc nylon. Bông cũng cần nhiều đất, phân bón và nước để phát triển và được xử lý bằng các hóa chất mạnh, tất cả đều đi kèm với một dấu vết sinh thái khổng lồ”.

Dấu vết môi trường nhỏ hơn cũng tiếp tục duy trì trong sử dụng thực tế. Boriskina nói rằng một chu kỳ lạnh 10 phút có thể đủ để giữ cho quần áo sạch sẽ và tươi mới.

Người ta hy vọng rằng phát hiện này có thể dẫn đến việc túi nhựa, gói thực phẩm, cốc cà phê và nhiều thứ khác được tái chế thành quần áo và giày dép thay vì làm bổ sung vào vấn đề rác thải khổng lồ của chúng ta. Thật vậy, nhóm nghiên cứu hiện đang xem xét trang phục thể thao, các ứng dụng quân sự và công nghệ không gian.