Welke rol zal onze kleding spelen bij de aanpassing aan een opwarmende planeet?

De Pacific Northwest is aan het bakken.

Het is een regio die is ontworpen voor milde zomers, met warme, droge dagen die de rest van de kalender een onderbreking vormen van de koele, bewolkte omstandigheden. Waar het echter niet voor is ontworpen, zijn driecijferige temperaturen; het gebied heeft geen goede infrastructuur om bewoners uit te rusten met de mechanismen die ze nodig hebben om het hoofd te bieden. (vanaf 2019, slechts 44% van de inwoners van Seattle meldden een of andere vorm van airconditioning te hebben.)

Dit is een dilemma van leven of dood. Eind juni zorgde een historische hittegolf voor recordtemperaturen in British Columbia, Oregon en Washington, honderden doden. En nu is de extreme hitte terug: terwijl Portland gemiddeld slechts één dag van 100 graden per jaar heeft, bracht een woensdag en donderdag half augustus dat totaal op vijf in 2021.

Het is niet alleen de Pacific Northwest die brandt. Deze zomer bereikten zinderende temperaturen de toeristische trekpleisters in Noord-Afrika en Zuid-Europa. Spanje zag de temperatuur bijvoorbeeld oplopen tot 115 graden Fahrenheit, slechts drie graden onder het algemene hitterecord van Europa van 118,4 graden (Athene in 1977).

Klimaatwetenschappers waarschuwen ons al tientallen jaren voor onze laaiende toekomst. Nu, die toekomst is hier - en het zal alleen maar heter worden. In een in juli in het tijdschrift gepubliceerde studie Natuur Klimaatverandering, ontdekten onderzoekers dat ernstige hittegebeurtenissen tussen nu en 2050 tot zeven keer vaker voorkomen, en meer dan 21 keer meer kans van 2051 tot 2080.

Dus, wat zullen we dragen?

Met kwetsbare levens en falende infrastructuur die gevaar loopt, is de inhoud van onze kasten niet bepaald top of mind - overleven is dat wel, vooral voor die achtergestelde gemeenschappen al aan de top van de klimaatcrisis. Maar wat als die overleving in zekere zin zou kunnen afhangen van de shirts op onze rug? Wat als onze kleding ons koel zou kunnen houden of onze gezondheid zou kunnen bewaken of zelfs onze CO2-uitstoot zou kunnen absorberen? Mode bestaat tenslotte om ons leven te kleden, en aangezien die levens veranderen, is die outfit nog nooit zo cruciaal geweest.

De detailhandel komt nog niet van de grond - hoe dan ook. In de afgelopen vijf jaar hebben uw favoriete retailers vrijwel zeker bevonden zich in het middelpunt van een voortdurende afrekening over duurzaamheidskwesties, evenals over de rechten van werknemers, feminisme, antiracisme en inclusiviteit. En terwijl mode is niet de op één na meest vervuilende industrie, zoals vaak wordt beweerd, is het ook niet brandschoon: de kleding- en schoenensector produceren meer dan 8% van de totale wereldwijde uitstoot van broeikasgassen, volgens een Quantis-rapport 2018, waarbij de emissies tegen 2030 naar verwachting met meer dan 60% zullen toenemen.

Toch wordt mode niet vrijgesteld van deelname aan oplossingen, en wel met spoed. Geen enkele industrie is, met name die welke afhankelijk blijft van de winning van fossiele brandstoffen, zoals fast fashion. Dus hoewel grote retailers ernaar streven hun ecologische voetafdruk te verkleinen door bijvoorbeeld hun afvalwater te minimaliseren, wordt Portland er niet koeler van. Wat echter de textielinnovatie zou kunnen zijn die we te danken hebben, niet aan leidinggevenden die in een Park Avenue-bestuurskamer zitten, maar aan wetenschappers in gesteven witte laboratoriumjassen.

Dit voorjaar publiceerden onderzoekers van de afdeling Werktuigbouwkunde van het MIT een doorbraak van seismische betekenis voor de kleding- en schoenenindustrie in een steeds warmer wordende wereld. Vijf jaar geleden begonnen ingenieurs polyethyleen - een dun en lichtgewicht polymeer, en het meest gebruikte plastic dat tegenwoordig wordt gebruikt - en het te spinnen tot vezels die zelfkoelende eigenschappen bieden. In 2021 zijn ze daarin geslaagd en nu hebben ze technologie ontwikkeld die een veelvoud aan plastic voor eenmalig gebruik kan omzetten in kleding die je lichaamstemperatuur kan reguleren.

Het polyethyleentextiel van MIT werkt door vocht te absorberen en te verdampen, en dat veel sneller dan de meest alomtegenwoordige stoffen ter wereld, zoals katoen, nylon en polyester. Dr. Svetlana Boriskina, een onderzoekswetenschapper aan het project, benadert dat polyethyleenweefsels door elkaar kunnen worden gebruikt met traditionele vezels; ze bieden ook een kleinere ecologische voetafdruk gedurende hun levenscyclus.

Boriskina's achtergrond ligt niet in textieltechnologie, maar in optica en fotonica - gespecialiseerde gebieden die eenvoudig kunnen worden gedefinieerd als fysica op basis van de wetenschap van licht. Dit stelde haar in staat om polyethyleen niet vanuit een kledingstuk te benaderen, maar vanuit een perspectief dat geworteld is in lichtgeneratie, detectie en manipulatie. Dit maakte het verschil.

"We waren op zoek naar een nieuwe benadering om passief te koelen", zegt Boriskina. "Mensen hebben lang geleden ontdekt hoe ze passief kunnen opwarmen met isolatie. Koelen is moeilijker. Omdat ik deze optische achtergrond heb, realiseerde ik me dat er één mechanisme is dat we niet hadden aangeboord, en dat is straling."

De meeste (zo niet alle) conventionele kleding houden warmtestraling vast in de stof, zegt ze, waar het vervolgens door het lichaam wordt opgenomen. Door het onderzoek van MIT hebben ingenieurs vastgesteld dat polyethyleen het enige bekende alternatief is dat het soort transparantie kan bieden dat nodig is om straling af te weren, niet om het op te sponzen. Wat echter nog belangrijker is dan de fysieke kenmerken, is het feit dat je het echt kunt dragen.

"Dat was eigenlijk een van de redenen waarom polyethyleen traditioneel niet voor kleding wordt gebruikt", zegt Boriskina. "Zoals we uit ervaring met plastic zakken weten, is polyethyleen eigenlijk een hydrofoob materiaal. Het stoot water af, wat geweldig is als je de regen wilt stoppen, maar niet zo geweldig als je zweet van de huid wilt verwijderen."

De ingenieurs begonnen met polyethyleen in zijn ruwe poedervorm, die ze vervolgens extrudeerden tot dunne vezelstrengen die vervolgens konden worden gegroepeerd om een ​​weefbaar garen te creëren. Tijdens het extrusieproces oxideert de vezel, waardoor de oppervlakte-energie verandert van hydrofoob in hydrofiel, waar het eerst overtollig vocht aantrekt voordat het naar het oppervlak wordt afgevoerd.

"Wanneer je de stof aanraakt, krijg je dit onmiddellijke verkoelende gevoel op de vingertoppen", zegt Boriskina. "Dat betekent dat de energie uit het materiaal wordt verwijderd."

De schoonheid van polyethyleen zit in zijn veelzijdigheid. Omdat het team van Boriskina een garen heeft kunnen produceren uit de geëxtrudeerde polyethyleenvezels, kan de stof worden opgenomen in elke moderne toeleveringsketen die iets als katoen kan gebruiken. En door een kleurstof in het ruwe poeder te mengen, kan het ook zonder water worden geverfd, een enorm milieuvoordeel voor een industrie die tot de grootste veroorzakers van vervuiling en waterverspilling behoort.

Hoewel ingenieus ontworpen, is polyethyleen dat niet technisch gezien een "slimme" stof - die zijn al jaren in ontwikkeling, onder meer voor klimaatgerichte toepassing in UV-beschermende en plasmabehandelde kleding. Aan de Fudan University in Shanghai hebben polymeerwetenschappers Peining Chen en Huisheng Peng elektrisch met elkaar verweven geleidende transparante vezels en lichtgevende draden tot een flexibele, ademende stof die kan dienen als wearable Scherm.

Onderzoekers van de Fudan University hebben een prototype gemaakt met een slank textieldisplay dat, volgens berichtgeving van Binnen de wetenschap, konden vrijwilligers volgen die headsets droegen die hun hersengolven aflezen. Stelt u zich eens de implicaties voor de gezondheidszorg voor: in de praktijk kan dit scherm de hypothalamus van een persoon volgen, een sectie van je hersenen die de thermoregulatie regelen en aangeven wanneer je interne temperatuur te hoog wordt of te veel daalt laag.

Elders hebben wetenschappers van de Duitse instituten voor textiel- en vezelonderzoek ontwikkelde koolstofvezels gemaakt van ruwe biomaterialen in een poging om emissievrije versies te maken van 's werelds meest invasieve, synthetische elementen die we snel vinden, zoals het bovengenoemde polyester en nylon.

Boriskina en haar collega's hebben hun bevindingen pas in maart gepubliceerd, maar MIT implementeert zijn polyethyleenstof al in een aantal op kleding gebaseerde projecten voor de Amerikaanse marine. (Begrijpelijkerwijs houdt ze haar moeder over de details.) Ze hebben ook hun eigen zelfstandige bedrijf gelanceerd, een bedrijf dat Boriskina verwacht dat ze hun polyethyleen aan fabrikanten zullen leveren - activewear is van belang - terwijl ze ook toezicht houden op hun eigen kleding productie. Toegankelijkheid staat voorop: hoe kan de kledingindustrie haar producten in handen krijgen van de risicogroepen die dit het meest nodig hebben?

"Dit is een zeer grote markt, dus als startup hopen we dat deze grotere bedrijven het licentieproces zullen doorlopen en dat we enkele proeven voor hen kunnen doen", zegt ze. "We zijn vrij optimistisch dat dit binnenkort op de markt kan komen."

Tijd is van essentieel belang. Vrij snel zullen zelfkoelende verzinsels zoals die van Boriskina meer en meer noodzakelijk worden om door extreme hitte te leven, en alle gevolgen die daarmee gepaard gaan. Het is alleen de vraag wanneer, niet of, de kledingindustrie haar achterstand zal inhalen.

Mis nooit meer het laatste nieuws uit de mode-industrie. Meld u aan voor de dagelijkse nieuwsbrief van Fashionista.