Η ανακύκλωση των ρούχων αποτελεί το επόμενο μεγάλο στοίχημα της κυκλικής οικονομίας καθώς πρόκειται για μία διεργασία η οποία κολλάει στην... ετικέτα. Σε ετήσια βάση, λιγότερο από το 15% των 92 εκατομμυρίων τόνων ρούχων και άλλων κλωστοϋφαντουργικών προϊόντων που απορρίπτονται ετησίως ανακυκλώνονται - εν μέρει επειδή η ταξινόμησή τους καθίσταται ιδιαίτερα δύσκολη. Οι συνηθισμένες ετικέτες συχνά δεν συνοδεύουν το ρούχο μέχρι το τέλος της ζωής τους καθώς μπορεί να κοπούν ή να ξεθωριάσουν στο πλύσιμο με αποτέλεσμα οι πληροφορίες για το ρούχο να γίνουν δυσανάγνωστες. Η ανακύκλωση θα μπορούσε να είναι πιο αποτελεσματική εάν μια ετικέτα ήταν ενσωματωμένη στο ύφασμα, προστατευμένη μέχρι να χρειαστεί να διαβαστεί. Αυτό θα μπορούσε να καταστεί δυνατόν με φθηνές φωτονικές ίνες που αναπτύχθηκαν από μια επιστημονική ομάδα στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν.
«Είναι σαν ένας γραμμωτός κώδικας που υφαίνεται απευθείας στο ύφασμα ενός ενδύματος», δήλωσε ο Max Shtein, καθηγητής U-M επιστήμης και μηχανικής υλικών και συγγραφέας της μελέτης στο Advanced Materials Technologies. «Μπορούμε να προσαρμόσουμε τις φωτονικές ιδιότητες των ινών για να τις κάνουμε ορατές με γυμνό μάτι, αναγνώσιμες μόνο εάν χρησιμοποιηθεί σε κοντική απόσταση υπέρυθρο φως ή οποιονδήποτε συνδυασμό».
Η ομάδα ανέπτυξε την τεχνολογία συνδυάζοντας την τεχνογνωσία των φωτονικών Iezzi και Shtein - που συνήθως εφαρμόζεται σε προϊόντα όπως οθόνες, ηλιακά κύτταρα και οπτικά φίλτρα - με τις προηγμένες δυνατότητες κλωστοϋφαντουργίας στο Lincoln Lab του MIT. Μάλιστα, το εργαστήριο εργάστηκε για να ενσωματώσει τις φωτονικές ιδιότητες σε μια διαδικασία που θα ήταν συμβατή με παραγωγή μεγάλης κλίμακας.
Οι ανακυκλωτές χρησιμοποιούν ήδη συστήματα διαλογής κοντά στο υπέρυθρο που προσδιορίζουν διαφορετικά υλικά σύμφωνα με τις φυσικές οπτικές υπογραφές τους—το πλαστικό PET σε ένα μπουκάλι νερού, για παράδειγμα, φαίνεται διαφορετικό υπό σχεδόν υπέρυθρο φως από το πλαστικό HDPE σε μια συσκευασία γάλακτος. Διαφορετικά υφάσματα έχουν επίσης διαφορετικές οπτικές υπογραφές, αλλά ο Brian Iezzi, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο εργαστήριο του Shtein και επικεφαλής της μελέτης, εξηγεί ότι αυτές οι υπογραφές είναι περιορισμένης χρήσης για τους ανακυκλωτές λόγω της επικράτησης των μεικτών υφασμάτων.
«Για να λειτουργήσει ένα πραγματικά κυκλικό σύστημα ανακύκλωσης, είναι σημαντικό να γνωρίζουμε την ακριβή σύνθεση ενός υφάσματος - ένας ανακυκλωτής βαμβακιού δεν θέλει να πληρώσει για ένα ρούχο που είναι κατασκευασμένο από 70% πολυεστέρα», σημειώνει ο Iezzi. «Οι φυσικές οπτικές υπογραφές δεν μπορούν να παρέχουν αυτό το επίπεδο ακρίβειας, αλλά οι φωτονικές μας ίνες μπορούν».
«Οι φωτονικές ίνες πρέπει να αποτελούν μόνο ένα μικρό ποσοστό - μόλις το 1% ενός ολοκληρωμένου ενδύματος», είπε ο Iezzi και πρόσθεσε ότι αυτό μπορεί να αυξήσει το κόστος του τελικού προϊόντος κατά περίπου 25 σεντς - παρόμοιο με το κόστος αυτών των ετικετών χρήσης και φροντίδας που όλοι γνωρίζουμε».
Καθώς οι ηλεκτρονικές συσκευές όπως τα κινητά τηλέφωνα γίνονται πιο εξελιγμένες, θα μπορούσαν δυνητικά να έχουν τη δυνατότητα να διαβάζουν αυτού του είδους τις φωτονικές ετικέτες», είπε ο Shtein. «Έτσι θα μπορούσα να φανταστώ ένα μέλλον όπου οι υφαντές ετικέτες είναι ένα χρήσιμο χαρακτηριστικό τόσο για τους καταναλωτές όσο και για τους ανακυκλωτές».
Η ομάδα έχει υποβάλει αίτηση για προστασία διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας και αξιολογεί τρόπους για να προχωρήσει στην εμπορευματοποίηση της τεχνολογίας.
