北卡罗莱纳州立大学的安德鲁·摩尔 利用从木材中提取的纳米晶体，Lavoine和她的合作者可以在衣服上打印出彩虹色的图案
学分:北卡罗来纳州立大学 虽然颜色是时装业销售成功的主要指标之一，但它也是世界上最大的水污染来源之一
事实上，纺织厂经常将残留的染料和有害化学物质倾倒在运河、小溪和河流中
在北卡罗来纳州立大学，来自自然资源学院和威尔逊纺织学院的研究人员开发了一种工艺，有朝一日可以解决这个问题——它涉及到从木材中提取的纳米粒子的使用
“纺织厂使用的染料和其他染色剂毒性很大，”森林生物材料系的助理教授娜塔莉·拉沃恩说
“使用纳米纤维素是实现可持续加工的一种方式
" 纳米纤维素是从植物细胞壁的主要物质纤维素中提取的一种天然物质
它分为两种类型:纳米晶体和纳米纤维，这两种都是可生物降解和无毒的
前者也比钢更坚固
在威尔逊纺织学院研究机会种子基金项目的资助下，Lavoine和她的合作者开发了一种工艺，允许他们使用纳米纤维素生产具有彩虹色特征的服装，类似于鱼鳞、鸟类羽毛和昆虫身体上看到的彩虹色微光
“研究人员已经知道如何用这些纳米粒子制作彩虹色的薄膜，”Lavoine说
“但直到现在，还没有办法将这些粒子应用到纺织品上
" 研究人员从用于造纸的木屑和纸浆中提取纤维素，并将其与水结合，用酸处理所得混合物以发现纳米晶体
然后他们净化混合物，去除不需要的成分
一旦纯化过程完成，研究人员将混合物添加到框架中，以便它可以固化成类似塑料的薄膜
然后，使用计算机辅助设计表，他们将薄膜切割成可以印在衣服上的形状和图案
Lavoine说，纳米纤维素在纺织品中的使用确保了自然资源的可持续利用，为低级木材和传统木材资源的新用途开辟了一条道路
这也可以减少时装业的染料污染
联合国环境规划署发现，不仅织物染色工艺是第二大水污染来源，仅时装业就产生了世界上20%的废水
虽然Lavoine和她的合作者还没有想出如何提供所有的颜色，他们目前正在努力
他们还在测试纳米纤维素在其他各种物品上的应用，包括手机壳
“我们可以将这项工作扩展到纺织品以外的领域，”Lavoine说
“唯一的限制是我们的想象力
" Lavoine和她的合作者最近在华盛顿特区的2022加速节上展示了他们的工作
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为期三天的活动在史密森尼国家美国历史博物馆举办，展示了“跨大西洋海岸会议科学，工程，艺术和设计的联系的创造性探索和研究”
展望未来，研究人员将与国家科学基金会I-Corps合作，将他们的工作商业化
该培训项目旨在帮助北卡罗来纳州的研究人员通过客户发现和市场研究将他们的想法和发明转化为市场
“还有很多研究要做，”Lavoine说
“但最终，我们希望找到一两家能为这个项目带来商业价值的行业合作伙伴
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