Échantillons de tissus tous deux non traités, la gauche, et traité avec un revêtement oléophobe sans fluor développé dans les laboratoires d'Emmanuel Giannelis, professeur de science et génie des matériaux, et Jintu Fan, professeur de science des fibres et de conception de vêtements. L'huile perle et peut être facilement retirée du matériau traité. Crédit :Genggeng Qi/Fourni
Lorsque vous renversez de la sauce pour pâtes sur votre chemise préférée mais qu'il n'en reste aucune trace après avoir été lavée, vous pouvez remercier l'oléophobie, une résistance à l'huile couramment appliquée aux textiles.
Cette résistance, cependant, vient à un prix. Le revêtement qui rend les textiles résistants à l'huile est à base de fluor et se décompose en gaz chlorofluorocarbure, un gaz à effet de serre nocif pour l'environnement.
Mais cela peut changer, à la suite d'une collaboration inter-campus Cornell impliquant Emmanuel Giannelis, professeur de science et d'ingénierie des matériaux au Collège d'ingénierie, et Jintu Fan, professeur et président du Département des sciences de la fibre et de la conception de vêtements au Collège d'écologie humaine. Les travaux de leurs laboratoires ont donné un nouveau matériau prometteur – pour lequel le couple a soumis une divulgation de brevet au Center for Technology Licensing (CTL) – qui pourrait aider à changer la façon dont l'oléophobie est développée.
"C'est un bel exemple de la grandeur, si vous voulez, de Cornell en termes de collaboration, " dit Giannelis, notant qu'un séminaire qu'il a donné il y a quelques années a conduit à son travail avec Fan. "[Fan] a écouté ma présentation et m'a invité à faire équipe avec lui pour appliquer une partie du travail que nous faisions sur les membranes polymères aux textiles."
Un brevet provisoire pour le matériau a été déposé par CTL, selon Giannelis.
Fan était également enthousiasmé par le partenariat, notant que les ingénieurs ne mettent pas toujours leur expertise au service de l'industrie de la mode.
"En général, la collaboration avec le bureau d'études est très intéressante et fructueuse, " Il a dit. " Ils sont très bons et apportent beaucoup d'idées merveilleuses. Mais peut-être que dans le passé, ils ne ciblaient pas l'industrie du textile et de la mode, ce qui représente une industrie de 3 000 milliards de dollars par an."
Lors de son séminaire, Giannelis et son groupe travaillaient sur des membranes polymères super-hydrophiles utilisées dans la purification de l'eau, et Fan a demandé s'ils pouvaient faire équipe et « appliquer essentiellement une partie du travail que nous faisions dans les membranes polymères aux textiles, " a déclaré Giannelis.
Ils ont travaillé avec un fabricant de vêtements sur la création d'un polymère qui pourrait rendre le tissu plus respirant tout en conservant la résistance aux plis - toujours un défi - et Giannelis a déclaré avoir fait de bons progrès dans ce sens.
« L'entreprise est revenue et a dit :« C'est bien et génial, mais pouvez-vous faire quelque chose de similaire avec des revêtements oléophobes ? », a-t-il déclaré. « C'est un type de chimie très différent, et quelque chose sur lequel nous n'avions pas travaillé auparavant, mais l'un des avantages d'être chez Cornell est que nous avons d'excellents étudiants et post-doctorants qui peuvent relever ce genre de défi et faire de grandes choses. »
Le chercheur postdoctoral Genggeng Qi a développé un polymère qui combine une chimie bien connue avec une texture de surface rugueuse qui crée de petites poches d'air. Les fluides avec une tension de surface suffisamment élevée vont se coller sur cette fibre et ne pas coller, ce qui facilite le nettoyage.
Cette rugosité reprend le même principe que la qualité hydrofuge de la feuille de lotus, qui a une nanostructure rugueuse et repousse naturellement l'eau.
Fan est enthousiasmé par les premiers résultats de ce matériau, notant qu'ils viennent de faire des tests avec de l'huile minérale, qui a une faible tension superficielle.
"Nous avons constaté que même après 30 lavages, c'est quand même résistant, qui est genial, " a-t-il dit. " Même si nous pouvons atteindre [l'oléophobie] c'est même proche des [polymères] à base de fluor, ce serait une énorme avancée."
Giannelis est prudemment optimiste quant au travail.
"Je ne veux pas crier victoire complète, " dit-il avec un sourire, "mais nous pensons être le premier groupe à montrer que la chimie non fluorée ouvre la possibilité de créer des revêtements oléophobes qui sont probablement assez bons pour résister aux taches des huiles végétales, huile d'olive, et autres huiles.
"Pour les applications industrielles… on n'en est pas encore là, " a-t-il ajouté. " Mais nous pensons avoir ouvert une opportunité, et plus de travail nous y mènera."