Пятна от пота — злейший враг белой футболки. К сожалению, пожелтение ткани из-за сочетания олеиновой кислоты, сквалена и других органических соединений, содержащихся в кожном сале и поте, часто неизбежно. Добавьте к этому случайное столкновение с натуральными пищевыми пигментами, такими как каротин и ликопин, содержащиеся в помидорах и апельсинах, и, вероятно, пройдёт совсем немного времени, прежде чем вам придётся прибегать к помощи отбеливателя или перекиси водорода. Но даже в этом случае результаты часто оказываются неудовлетворительными для ваших (когда-то) ярких белых рубашек.
Однако новое исследование показывает, что может существовать другая стратегия для восстановления первоначального вида одежды. Возможно, пришло время заменить агрессивные химикаты и растворители на высокоинтенсивный синий светодиодный свет, согласно исследованию, недавно опубликованному в журнале ACS Sustainable Chemistry & Engineering.
Как окисление удаляет пятна
Такие средства для отбеливания тканей, как отбеливатель или перекись водорода, работают посредством процесса, называемого окислением. Возьмём в качестве примера ужасное пятно от кетчупа. Ярко-красный след, видимый на ткани, остаётся из-за оставшихся ненасыщенными световых волн, которые не поглощаются химическим составом приправы. Введение окислителя, такого как отбеливатель, разрушает двойные связи атомов углерода в пятне, ответственные за поглощение света. При достаточном разрушении атомов пятно поглощает так мало световых волн, что кажется человеческому глазу снова белым. Химические вещества кетчупа всё ещё могут оставаться на вашей хлопковой рубашке, но они практически невидимы.
К сожалению, многие популярные химические окислители по-прежнему вредны для окружающей среды, а постоянная покупка новой одежды просто неэкологична. Окисление без использования агрессивных растворителей или частой смены гардероба было бы идеальным способом поддерживать чистоту одежды и здоровье планеты. Теперь японские исследователи, возможно, наконец-то разгадали эту загадку.
Лечение синих пятен пожелтения
Химики Томохиро Сугахара и Хисанари Ёнеда обнаружили, что облучение высокоинтенсивным синим светодиодом удаляет пожелтение, которое возникает в старых полимерных смолах во время предыдущего исследования. Они задались вопросом, применимы ли эти принципы к тканевым пятнам, не повреждая сам материал.
«Наш метод использует видимый синий свет в сочетании с кислородом окружающей среды, который действует как окислитель, запускающий процесс фотоотбеливания», — сказал Сугахара в заявлении. «Этот подход позволяет избежать использования агрессивных химических окислителей, обычно применяемых в традиционных методах отбеливания, что делает его более устойчивым».
Сначала пара подвергла образцы бета-каротина, ликопина и сквалена воздействию высокоинтенсивного синего светодиода в течение трёх часов каждый. Каждый образец потерял цвет, а последующий анализ подтвердил, что содержание кислорода в воздухе само по себе способствовало процессу фотоотбеливания. Затем они нанесли на хлопковые кусочки ткани немного сквалена, прежде чем нагреть их для имитации старения пятна. После этого команда протестировала три варианта удаления пятен: обработка перекисью водорода или воздействие синего светодиода или ультрафиолетового (УФ) света.
Результаты были однозначны: синий свет оказался эффективнее как перекиси водорода, так и УФ-излучения. При обработке ультрафиолетом лечение фактически привело к образованию новых соединений с жёлтым оттенком. Дальнейшие эксперименты показали, что обработка синим светодиодом безопасно осветляет аналогичные пятна от сквалена на шёлке и полиэстере, а также уменьшает пятна от таких распространённых веществ, как олеиновая кислота, томатный сок и апельсиновый сок.
Сугахара и Ёнеда всё ещё хотят провести дополнительные испытания долговечности и безопасности, прежде чем пытаться коммерциализировать систему, но считают, что вполне возможно, что небольшой светодиодный свет вскоре сможет значительно продлить срок службы вашей одежды. Однако вы всё равно будете нести ответственность за предотвращение появления новых пищевых пятен.