Elon University / Oggi alla Elon / Gli ingegneri junior collaborano con un'azienda tessile locale per sviluppare coloranti sostenibili

Di Michael Abernethy, personale

2 gennaio 2023

Un team di laureati in ingegneria del terzo anno guidati da Vivian Krause '24 e guidati dal professore assistente di ingegneria Jonathan Su sta collaborando con Solid State Clothing e TS Designs di Burlington per trovare il modo migliore per preservare i coloranti naturali.

La ricerca indipendente condotta da una laureata in ingegneria della Elon sui coloranti sostenibili con un'azienda di abbigliamento di Burlington si è evoluta in un progetto di classe che "farà avanzare la scienza dei coloranti in tutto il mondo".

Vivian Krause '24 ha collaborato con Solid State Clothing nella primavera del 2022 per studiare metodi di conservazione di coloranti sostenibili di origine naturale con il suo mentore, il professore assistente di ingegneria Jonathan Su. Solid State Clothing è una filiale di TS Designs, un'azienda di Burlington con una storia di 40 anni di sviluppo di tecnologie e pratiche tessili sostenibili, compreso l'uso di materiali di provenienza locale e regionale.

Una delle sfide legate alla produzione di abbigliamento con coloranti derivati ​​da ingredienti naturali è la disponibilità stagionale e l'approvvigionamento degli ingredienti, ha affermato Courtney Lockemer, brand manager di Solid State Clothing. Essere in grado di preservare i coloranti non solo renderebbe il business più efficiente, ma consentirebbe a Solid State e TS Designs di supportare meglio gli agricoltori locali nella fornitura di tali ingredienti.

"Non c'è molta scienza sui coloranti naturali, dal momento che i coloranti chimici sono stati utilizzati principalmente dalla metà del 1800. La ricerca in corso sui coloranti sostenibili è frammentaria. Questo progetto è importante perché farà avanzare la scienza dei coloranti in tutto il mondo ", ha detto Lockemer. "Siamo entusiasti di condividere queste informazioni con tutti coloro che lavorano con i coloranti."

Il progetto è iniziato grazie agli sforzi continui volti ad approfondire i collegamenti del Dipartimento di Ingegneria con le imprese e le organizzazioni della zona attraverso progetti di ricerca e progettazione reciprocamente vantaggiosi per gli studenti. Nel risolvere i problemi del mondo reale di un'entità esterna, gli studenti universitari acquisiscono una preziosa esperienza ingegneristica che rispecchia il lavoro che svolgeranno nella loro carriera.

Krause sta conseguendo una laurea in ingegneria con una concentrazione biomedica. I principi di conservazione dei coloranti sostenibili si allineano con quelli della stabilità e diffusione dei farmaci, area di competenza di Su.

"Ero interessato allo sviluppo di farmaci e prodotti farmaceutici, e volevo anche lavorare con un'azienda locale che ha una missione così grande e sta cercando di rendere i propri processi il più sostenibili possibile", ha affermato Krause. "Stanno cercando di fare del bene con la loro azienda e questo mi ha reso più entusiasta di trasferirla in un progetto sui metodi di ricerca della durata di un anno."

Krause e un team di ingegneri di livello junior - Lauren Hanchar '24, Mary Hermes '24 e Jordan Wels '24 - stanno testando vari metodi di conservazione del colorante per quattro materiali come progetto sui metodi di ricerca. Stanno estraendo la tintura dalle bucce di melograno, dal legno di arancio Osage, dalle noci nere e dalla radice di robbia. Tali estratti vengono liofilizzati, congelati, refrigerati, incubati e conservati a temperatura ambiente, quindi applicati al materiale delle magliette fornito da Solid State. Il team confronterà ed esaminerà le differenze nella colorazione e nella qualità del colorante tra questi metodi.

"Alla fine dell'anno, vogliamo presentare loro campioni di tessuto, osservazioni qualitative e risultati di colore dopo che sono stati tinti utilizzando estratti conservati in tutti questi diversi metodi, e anche confrontare tutto ciò con la tintura del tessuto con l'estratto appena preparato. ", ha detto Krause. "Ciò dovrebbe informare i loro processi aziendali per ciascuno di questi coloranti."

Il team si aspetta che il colorante liofilizzato – o liofilizzato – si rivelerà probabilmente il metodo migliore per preservare gli estratti per diverse stagioni, poiché il processo rimuove l’acqua e riduce le possibilità di degradazione, ha detto Hermes. La stessa macchina per la liofilizzazione è costosa ma è relativamente efficiente dal punto di vista energetico e ha la capacità di elaborare più tipi di colorante contemporaneamente.

Lockemer ha detto che lei e gli altri sono rimasti colpiti dall'abilità e dalla dedizione di Krause e dei suoi compagni di classe coinvolti nel progetto.