در سال های اخیر مشتریان کفش بیش از پیش توجه خود را به ابعاد گوناگونی از جمله راحتی، امنیت و
سلامت اجناس معطوف کرده اند. در عین حال، مشتریان علاقه زیادی به جنبه های زیبایی شناسی کفش
دارند. از این رو، انستیتوی فناوری کفش INESCOP در اسپانیا با بهره گیری از فناوری های مبتکرانه نظیر
نانو تکنولوژی سعی کرده است تا مواد پیشرفت های برای کفش تولید کند. استفاده از مواد جدید و چندکاره
راه را  برای رسیدن به شیوه های گوناگون تولیدی در بخش کفش باز می کند و به تولیدکنندگان اجازه می دهد
که هم نیازهای بازار را تامین کنند و هم توان رقابتی خود را بالا ببرند. نانو تکنولوژی می تواند نقشی کلیدی
در تولید مواد جدیدی داشته باشد که به لحاظ مکانیکی و فنی، سبکی، دوام و خواص آنتی باکتریال عملکرد
بسیار خوبی داشته باشد و مشتریان را راضی کند.

کاربرد مواد نانو در صنعت کفش

 

موادی با ساختار نانو تکنولوژی

استفاده از نانوکربن ها از جمله نانوفیبرها یا گرافین ها در مواد پلیمری می تواند راه را برای رسیدن به نسل جدیدی از مواد نانو باز کند.
از این منظر، نانوکربن ها بیش از پیش به موادی جذاب تبدیل شده اند که به دلیل ساختار خاص و ویژگی های منحصر به فرد از جمله قدرت مکانیکی بالا، راهکارهای بکری را در اختیار تولیدکنندگان قرار می دهد. علاوه بر این، نانوکربن ها حتی اگر در مقیاس کوچکی به مواد پلیمری اضافه شود، می تواند تغییرات شگرفی را ایجاد کند.
در همین راستا، تحقیقاتی در مورد استفاده از نانوکربن ها در کفش ها و در قابل پروژه NANOFOOT در اروپا انجام شده است. این تحقیقات بر کفی کفش ها متمرکز بوده است.
برای نمونه، هدف آن بوده تا میکروپروس های EVA در کفی کفش ها مورد استفاده قرار گیرد و از این طریق جریان الکتریسیته آن خارج شود.
این مساله باعث می شود جریان الکتریسیته ساکن راه خود را به بیرون از کفش باز کند. علاوه بر این، این روش باعث خواهد شد تا کفش خنک باشد. تحقیقات در این زمینه ها تاکنون موفقیت آمیز بوده است.
همچنین می توان به کمک مواد نانوکربنی، پلی اورتان برای این نوع کفش ها تولید کرد.
فناوری نانو این امکان را فراهم کرده است تا کفش هایی را تولید کرد که در آنها از مواد آنتی باکتریال و آنتی فونگال استفاده شده است. این مواد از رشد میکروارگانیسم ها در پا که عامل عفونت و بوی بد هستند، جلوگیری می کند.
برای این رسیدن به این هدف، تحقیقاتی در مورد استفاده از نانو ذرات فلزی مانند نقره و طلا به جای بیوسیدهای ارگانیک در حال انجام است.
مواد ضدمیکروبی این مواد که مدت های مدیدی مورد توجه بوده، بیشتر از قبل به کار گرفته می شود. این امر به واسطه توسعه فناوری بهره گیری از ذرات فلزی نانومتریک محقق شده و ثابت شده است که می تواند در مقابله با طیف وسیعی از باکتری ها تاثیرات زیاد و طولانی مدتی داشته باشد.

موسسه INESCOP روش های سنتز «سبز » را در مورد نانو ذرات فلزی به کار گرفته است. این آزمایش ها در چارچوب پروژه NANOMETAL انجام شده و به عنوان جایگزینی برای روش های فعلی مطرح شده است. با این روش ها کیفیت و دوام محصولات هم بالاتر می رود.

نانوذرات ژل سیلیکا تاثیر قابل توجهی در تولید چرم و کفش هایی با خواص ضدمیکروبی و همچنین چسب های باکیفیت تر و سالم تر برای کفش داشته است.
علاوه بر این، به هنگام استفاده از چاپ سه بعدی در صنعت کفش و چرم، نانو ذرات قابلیت های بهتری از خود نشان می دهند.
از سوی دیگر، بر اساس تحقیقات و آزمایش های دیگر، این امکان فراهم شده است تا با ترکیبی از لیزر و پلاسما روش های سازگار با محیط زیست در تولید منسوجات و چرم ایجاد شود و محصولاتی ضد آتش، ضد آب و ضد لک به تولید برسد.
فناوری لیزری MLSE کمک کرده است تا بدون استفاده از دست و مخدوش کردن جنبه های زیبایی شناختی، مواد بهتری تولید شود.

کاربرد مواد نانو در صنعت کفش
نانو ریزپوشانی

رهاسازی کنترل شده مواد فعال مانند ذرات ضدباکتری موضوع مهمی در کفش است. با استفاده از فناوری نانوریزپوشانی می تواند به این قابلیت دست یافت.
بدین ترتیب که رهاسازی به موقع و هدفمند این ذرات می توان کیفیت و دوام کالا را بالا برد. در این روش از نانوکپسول ها استفاده می شود. نانوکپسول های حاوی روغن های ضروری در کفی و پوشش داخلی کفش جاساز شده و مواد آن به صورت هدفمند و کنترل شده و زمانی که کفش به مدت طولانی پوشیده می شود، این مواد به طور مستقیم به پا منتقل می شود.

یکی از مشکلاتی که در تکنولوژی کفش و سایر صنایع مشاهده می شود این است که در برخی محصولات، برای استفاده از نانوکپسول ها باید دما و فشار مکانیکی بالا باشد.
گاهی اوقات فشار و دمای بالا باعث می شود که نانوکپسول ها مواد را زودتر رها کنند. انستیتوی INESCOP برای حل این مشکل سعی کرده است تا نانوکپسول هایی با استفاده از مواد ارگانیک مانند اکسیدهای متالیک، کربنات و سیلیکات تهیه کند.
این مواد ارگانیک به عنوان پوششی حفاظتی در برابر فشار و گرما عمل می کنند و مانع از رهاسازی زودهنگام مواد و ذرات می شوند. با بهره گیری از فناوری نانوریزپوشانی در کفش های طبی و کالاهای مشابه می توان آنتی بیوتیک ها و سایر مواد و ذرات مورد نظر را در زمان مناسب و در قسمت مورد نظر رها کرد.
رهاسازی هدفمند و به موقع این ذرات عملکرد آنها را بهبود داده و میزان تاثیرگذاری آنها را نیز بالا می برد.
انستیتوی INESCOP در سایر پروژه های خود نیز روی استفاده از برخی مواد پلیمری با هدف مصارف پزشکی و همچنین آسیب شناسی کفش تمرکز کرده است تا مانع از بروز عفونت در پا شود.

نکته مهم و قابل توجه این است که هر چند که استفاده از نانو تکنولوژی مزایایی در تولید مواد پیشرفته دارد اما جنس نهایی باید به گونه ای باشد که از هر لحاظ و در نگاه کلی، تمام جنبه های ایمنی و سلامتی در آن رعایت شده باشد.
بنابراین، انستیتوی INESCOP در حال تحقیق روی سلول های کاشته شده پوست انسان در محیط آزمایشگاه است. در این تحقیق، تاثیرات احتمالی سیتوتوکسیک مواد نانو درتکنولوژی کالاهای مصرفی مورد توجه قرار می گیرد.
همچنین تاثیرات فاکتورهای زیست محیطی از جمله اشعه فرابنفش یا لایه اوزن نیز بررسی خواهد شد.

منبع:
۲۰۱۷ JULY/AUGUST/World Footwear