بیوتکنولوژی به عنوان کاربرد موجودات زنده و اجزای آن ها در محصولات و فرآیندهای صنعتی به خودی خود یک صنعت نیست، بلکه یک فناوری مهم است که تأثیر زیادی بر بسیاری از بخش‌های مختلف صنعتی در آینده خواهد داشت. در فرآوری نساجی، حذف آنزیمی اندازه های نشاسته از پارچه های بافته شده در بیشتر این قرن مورد استفاده بوده است و خمره تخمیر احتمالاً قدیمی ترین فرآیند رنگرزی شناخته شده است. بیوتکنولوژی در چند سال اخیر، یک انگیزه قوی برای پیشرفت های بسیار سریع در تکنیک های دستکاری ژنتیکی (مهندسی ژنتیک) بوده است که امکان "دستورزی" موجودات را به منظور بهینه سازی تولید متابولیت های بهبود یافته یا جدید با اهمیت تجاری و انتقال ژنتیکی ژن ها از یک موجود به موجود دیگر، معرفی می کند. بیوتکنولوژی همچنین پتانسیل فرآیندهای صنعتی جدیدی را ارائه می دهد که به انرژی کمتری نیاز دارند و بر اساس مواد خام تجدید پذیر هستند.

توجه به این نکته مهم است که بیوتکنولوژی فقط با زیست شناسی سروکار ندارد، بلکه یک موضوع کاملا بین رشته ای است که شامل ادغام علوم طبیعی و مهندسی می شود. بیوتکنولوژی مانند یک کارخانه عظیم است که نه تنها ایده های نوآورانه را در اختیار سایر صنایع قرار می دهد، بلکه دانش مناسب را نیز تامین می کند. اکثر مردم با کاربرد بیوتکنولوژی مدرن در پزشکی و کشاورزی آشنا هستند که به ترتیب از اصطلاح بیوتکنولوژی قرمز و سبز برای آن ها استفاده می شود. اما آگاهی عمومی کمتری از بیوتکنولوژی سفید وجود دارد:

استفاده از بیوتکنولوژی برای کاربردهای صنعتی. تولید پنیر، برنج طلایی، ساخت انسولین و اینترفرون، حسگرهای زیستی، آنزیم‌های موجود در شوینده‌ها، همگی نمونه‌هایی از کاربرد بیوتکنولوژی در عمل هستند ( بخشی که دائما در حال رشد و گسترش به سایر بخش‌های صنعتی است).

مقاله فعلی به پتانسیل بیوتکنولوژی در صنعت نساجی می پردازد. هر کسی که دارای عقل سلیم و وجدان باشد (که در نتیجه اکثر سیاستمدارانی را که قدرت واقعی برای استناد به تغییر را دارند رد می کند) مدتی است که از این موضوع آگاه بوده است که این سیاره در حال غرق شدن در یک فاجعه زیست محیطی است. ادامه زندگی به روشی که قبلاً بوده‌ایم دیگر قابل دوام نیست و یک تغییر در مقیاس وسیع نه تنها ضروری، بلکه حیاتی است. این چرخش نمی‌تواند خیلی زود اتفاق بیفتد، زیرا در حال حاضر تأثیرات زیان‌بار و بزرگی بر محیط‌زیست دارد، چه از طریق آلودگی محیط پیرامون و آلودگی آب ناشی از برداشت پنبه، گازهای شیمیایی مضر منتشر شده در اتمسفر در طول تولید پلی‌استر و نایلون، یا میلیون‌ها تن زباله های نساجی که هر ساله به محل های دفن زباله ختم می شود. در تلاش برای مبارزه با این زباله ها و آلودگی، برندهایی مانند استلا مک کارتنی، هرمس، آدیداس و نایک به طور فزاینده ای به مواد زیستی پایدار برای مجموعه های خود روی می آورند.

این مواد زیستی یا بیو مواد که شبیه چیزی از یک فیلم علمی تخیلی درباره یک جهان جایگزین آینده نگر است، از عرق واقعی انسان گرفته تا ابریشم عنکبوت رشد یافته در آزمایشگاه تا چرم کاملاً قابل کمپوست ساخته شده از فوم قارچ را شامل می شود. این چرم میسلیوم تنها یکی از جایگزین های چرم گیاهی است که قرار است تا سال 2025 به یک بازار 89 میلیارد دلاری تبدیل شود.

جین گزنه و کنف

تقریباً 3700 لیتر آب ( تقریباً مقدار آبی که یک فرد در طول 3/5 سال یا اگر شبیه من هستید، 10 سال طول می کشد تا مصرف کند) برای ساخت یک شلوار جین لازم است. این میزان آب به این دلیل است که تولید و رنگ کردن پنبه های معمولی به مقادیر زیادی آب نیاز دارد. در تلاش برای کاهش این اعداد، برندهای زیادی به دنبال جایگزین های مختلف جین از جمله جین گزنه و جین کنفی بوده اند. جین گزنه Pangaia با ترکیب گزنه هیمالیا وحشی و پنبه ارگانیک ایجاد می شود.

این گیاه گزنه که به‌طور وحشی در جنگل‌های کوهستانی هیمالیا رشد می‌کند، نه تنها یک منبع طبیعی احیاکننده است، بلکه برداشت آن به حمایت از جوامع محلی با ارائه فعالیت های خارج از فصل برای کشاورزان کمک می نماید. کنف گیاه دیگری است که برندها به عنوان جایگزین پنبه به آن روی می آورند. کنف چهار برابر قوی‌تر از پنبه است، سه برابر بیشتر از پنبه در هر هکتار فیبر تولید می‌کند و تنها حدود یک دهم پنبه معمولی، آب مصرف می‌کند. با اعدادی مانند آن، درک اینکه چرا برندها به سمت پارچه های کنفی روی آورده اند، سخت نیست.

ساقه های رز

اگر تا به حال به باربی فریرا یا تامی دورفمن در مجموعه کولینا استرادا حسادت کرده اید، به احتمال زیاد ابریشم گل رز را دیده اید، حتی اگر در آن زمان از آن آگاه نبودید. ابریشم گل رز یکی از مواد اصلی این برند است که ساقه‌های گل رز، گلبرگ‌ها و سایر ضایعات طبیعی بوته‌های رز را می‌گیرد و آن را به یک فیبر سلولزی زیست تخریب‌پذیر تبدیل می‌کند. این یک جایگزین گیاهی عالی برای ابریشم است که نرمی و درخشندگی مشابهی را ارائه می دهد. کولینا استرادا که متعهد به پایداری است، همچنین از ضایعات بازگردانده شده از بازار کانتامونتو در غنا و لباس های دور ریخته شده ارسال شده از ایالات متحده استفاده می کند و به بنیاد OR نیز کمک می کند ( سازمانی که قصد دارد کارخانه ای برای تبدیل ضایعات نساجی غنا به کت و عایق کاری خانه بسازد).

چرم آناناسی

در تابستان نایک مجموعه‌ای را با همکاری Ananas Anam منتشر نمود که با استفاده از Piñatex (جایگزینی برای چرم مبتنی بر آناناس)، چندین سبک خاص این برند را بازسازی کرد. محصول جانبی برداشت آناناس، Piñatex از ضایعات آناناس کشاورزی، از جمله الیاف گیاهی در برگ ها و ساقه ها ساخته شده است. این ترکیب توسط دکتر کارمن هیجوسا ایجاد شد که برای اولین بار این ایده را در حالی ارائه داد که در دهه 1990 به عنوان مشاور کالاهای چرمی مشغول به کار بود و شاهد تاثیرات فاجعه بار تولید انبوه چرم بر محیط زیست بود.

Piñatex با استفاده از ضایعات حاصل از برداشت آناناس، 825 تن برگ را از سوختن نجات داده و به نوبه خود از انتشار 264 تن CO2 در جو جلوگیری کرده است. از زمانی که پیناتکس در سال 2016 تجاری شد، توسط صدها برند از جمله Hugo Boss، H&M و البته نایک استفاده شده است.

پوست پرتقال

مانند چرم آناناس، الیاف Orange پارچه ای است که از محصولات جانبی میوه ای، ( به عنوان مثال آب مرکبات ) استفاده می کند. یک پارچه ابریشمی پایدار، الیاف Orange با استخراج سلولز مرکبات از پوست تولید می شود که سپس به نخ ریسیده می شود و توسط دو دانش آموز سیسیلی، آدریانا سانتانوسیتو و انریکا آرنابی، در پاسخ به بیش از 700000 تن پرتقال ایجاد شد ( مقدار پوستی که هر سال در ایتالیا از بین می رود ). در سال 2015، الیاف Orange برنده جایزه H&M Global Change Award شد و از آن زمان توسط این شرکت در مجموعه سالانه Conscious Exclusive و همچنین Salvatore Ferragamo ( که از این فیبر در سال 2017 استفاده نمود)، استفاده شده است.

انگور

احساس گناه کمتری را با مصرف وینو ( جایگزین دیگر چرم گیاهی )، Vegea خواهید داشت. شرکت ایتالیایی Vegea از دانه‌ها، پوست‌ها و ساقه‌های انگور استفاده می‌کند که در صورت عدم استفاده از آن ها، در طول فرآیند شراب‌سازی دور انداخته می‌شوند و به این ترتیب نام مستعار خود را به آن چرم شراب داد. یک روغن زیستی از دانه ها استخراج می شود که سپس با استفاده از یک فرآیند اختراع شده ابتکاری، پلیمریزه می شود. در پایان چرخه عمر خود، پارچه را می توان بازیافت نمود تا چرم شراب بیشتری تولید شود.

برندهایی مانند H&M و Other Stories از Vegea برای چکمه‌ ها و کلاچ‌ها استفاده کرده‌اند و این پارچه در باند AW20 مارنی نیز دیده می‌شود. به همین ترتیب، چرم سیب، هسته ‌ها و پوست‌های دور ریخته‌شده از صنایع غذایی صنعتی را می‌گیرد و آن‌ها را به یک ورقه چرمی انعطاف‌پذیر تبدیل می‌کند که سپس با پلی‌اورتان ترکیب می‌شود تا چرم گیاهی را ایجاد کند.

خمیر اکالیپتوس

Pangaia علاوه بر حمایت از جین گزنه و کنف، یک ماده زیستی نوآورانه به نام C-Fibre ایجاد کرده است. C-Fibre که از خمیر اکالیپتوس و پودر جلبک دریایی ساخته شده است، پارچه ای نرم و ابریشمی است که در آب، محل های دفن زباله و محیط های کمپوست کاملاً زیست تخریب پذیر است (دارای تاییدیه موسسه تحقیقاتی آلمان TITK). همچنین به طور قابل توجهی آب کمتری نسبت به پنبه مصرف می کند، زیرا جلبک دریایی در زیر دریا رشد می کند و اکالیپتوس به سرعت در زمین های بسیار خشک بدون آبیاری رشد می کند. در همین حال، اگر به دنبال یک جایگزین گیاهی و زیست تخریب پذیر هستید، Pangaia's Flwrdwn با گل های وحشی طبیعی و پلیمرهای زیستی ساخته شده است.

کاربرد فناوری نانو در منسوجات

نانوتکنولوژی فناوری آینده است و روشی برای کنترل و دستکاری مواد در مقیاس اتمی یا مولکولی است. نانوتکنولوژی به عنوان علم و فناوری ساخت مدارها و دستگاه های الکترونیکی از تک اتم ها و مولکول ها تعریف می شود. در زمینه منسوجات، نانوتکنولوژی در سنتز مولکول‌های نقاط کوانتومی و رنگ که برای الیاف استفاده می‌شوند، استفاده شده است. امروزه با تکامل علم، منسوجات هوشمند با فناوری نانو ساخته شدند که در آن کثیفی به دلیل ساختارهای میکرو و نانو پیچیده قادر به چسبیدن روی سطح پارچه نیست.

پیشرفت‌های فناوری نانو به عنوان پوشش سطحی نانولایه، فناوری Sol-gel به جلوگیری از تشکیل میکروارگانیسم‌های خطرناک بر روی منسوجات بیمارستانی و بهداشتی مانند اسکراب، یونیفرم، روکش‌های آزمایشگاهی، پرده‌ ها و روپوش‌ ها کمک می ‌کند. مواد نساجی که با نانو کره ساخته شده اند، مایعات، کثیفی و لکه ها را دفع می کنند. الیاف مصنوعی را می توان مانند پنبه نرم و راحت نمود. فناوری پارچه Nano-Touch TM برای پیوند دائمی یک لایه بیرونی از خواص پنبه مانند در اطراف یک هسته فیبر مصنوعی شناخته شده است. پلیمرهای تقویت شده با 2-5 درصد وزنی نانو رس ها بهبود قابل توجهی در خواص حرارتی - مکانیکی، بازدارندگی در برابر شعله، خواص مقاومتی، پایداری ابعادی و هدایت الکتریکی دارند.

لباس هوشمند آینده

از آنجایی که پیشرفت‌هایی در علم و فناوری وجود دارد، نوآوری‌ها به سمت توسعه لباس‌های هوشمند / عملکردی سوق داده می‌شوند. این لباس ها به تغییرات محیطی پاسخ می دهند و بر اساس نیاز عمل می کنند. پیشرفت‌های هوشمند در منسوجات شامل پارچه‌های خوش‌بوکننده، پارچه‌های تنفس‌پذیر، لباس‌های حشره کش، لباس‌های هشدار دهنده خطر، لباس‌های ورزشی کاربردی، لباس‌های پزشکی و ایمنی، پوشش ضد استرس و غیره است.

محصور کردن میکرو مواد حساس به محرک‌ها در پارچه‌ها به پارچه کمک می‌کند تا به شرایط فیزیکی و محرک های خارجی شیمیایی / بیولوژیکی به عنوان مثال درجه حرارت واکنش نشان دهد. فناوری‌های منسوجات هوشمند که می‌توانند در مد گنجانده شوند شامل پارچه‌های تغییر رنگ هستند. دانشمندان در حال کار بر روی دستگاه های الکترونیکی نانو هستند که می توانند در منسوجات تعبیه شوند تا سیستم های پشتیبانی ویژه ای را برای افراد در حرفه ها یا ورزش های خطرناک ارائه دهند.

برخی از لباس‌ها اکنون می‌توانند نظارت بر علائم حیات، نظارت بر دمای داخلی، سنجش مواد شیمیایی، تولید برق و ذخیره‌ سازی را برای برقراری ارتباط با دنیای خارج فراهم کنند. تحقیقات در مورد الیاف نانوی مصنوعی ادامه دارد که در آن مواد معدنی رسی، نانولوله های کربنی یا اکسیدهای فلزی ذرات نانو می توانند برای ایجاد خواص جدید استفاده شوند. این ویژگی ها بدون هالوژن، پارچه مقاوم در برابر شعله ، افزایش استحکام و ضربه پذیری، پایداری گرما و اشعه UV و رنگ روشن را فراهم می کند.

محققان چینی و آمریکایی این کار را انجام داده اند. یک نخ هوشمند با پوشش نانولوله کربنی ساخته شده است که می تواند جریان الکتریسیته را هدایت کند و برای تشخیص خون در منسوجات بافته شود. یا برای نظارت بر سلامت فناوری نانو روشی نوآورانه برای ترکیب این دو الیاف ارائه کرده است. یکی طبیعی و دیگری فناوری نانو برای ساخت نوع جدیدی از منسوجات هوشمند که به سرباز در هنگام خطر کمک می کند. نخ پنبه ای به ضخامت 1/5 میلی متر را چند بار در محلول پلیمر چسبنده مخصوص در اتانول آغشته کرده و خشک می کنند. این نخ را قادر می‌سازد تا انرژی را از باتری برای روشن کردن دستگاه دیود ساطع نور هدایت کند. آنتی بادی ضد آلبومین به محلول نانولوله کربنی اضافه می شود.

آنتی‌آلبومین با آلبومین ( پروتئینی که در خون یافت می‌شود )، واکنش نشان می‌دهد. هنگامی که نخ های ضدآلبومین تزریق شده در معرض آلبومین قرار گرفتند، رسانایی به طور قابل توجهی افزایش می یابد. این روش حساس، ساده و بادوام است. لباس‌های هوشمند به تغییرات محیطی پاسخ می‌دهند و عملکرد خود را با توجه به تغییر نشان می‌دهند. نوآوری‌ها در این بخش‌ها تقاضای قابل‌توجهی برای لباس‌های کاربردی ایجاد می‌کند که تأثیر زیادی بر روند مد امروزی دارد.