تولیدکنندگان برس کانادایی با دانشگاه ها برای پیشبرد تحقیقات مواد موی زیست تخریب پذیر همکاری می کنند.

در تلاش برای رسیدگی به فشار جهانی برای پایداری و کاهش اتکا به پلاستیک‌های غیرقابل تجزیه، تولیدکنندگان برجسته برس در کانادا اخیراً با دانشگاه‌های برتر همکاری کرده‌اند تا در تحقیقات پیشرو در زمینه مواد پرزهای زیست تخریب‌پذیر پیشرو باشند. این همکاری، شامل شرکت هایی مانند Toronto Brush Works و Vancouver Bristle Tech در کنار موسسات آکادمیک از جمله دانشگاه تورنتو و دانشگاه بریتیش کلمبیا است، با هدف توسعه جایگزین های سازگار با محیط زیست که با عملکرد موهای مصنوعی سنتی مطابقت دارند و در عین حال اثرات زیست محیطی را به حداقل می رساند.

این ابتکار در بحبوحه تقاضای رو به رشد مصرف کنندگان برای محصولات زیبایی پایدار و محصولات خانگی انجام می شود، با گزارشی در سال 2023 توسط موسسه مصرف پایدار کانادایی که به افزایش 42 درصدی سال به سال در جستجوی "برس های بدون پلاستیک" در آمریکای شمالی اشاره کرد. موهای برس سنتی که اغلب از نایلون یا پلی استر ساخته می‌شوند، قرن‌ها طول می‌کشد تا تجزیه شوند و به زباله‌های دفن زباله و آلودگی میکروپلاستیک کمک کنند. با این حال، جایگزین‌های زیست تخریب‌پذیر با موانعی روبرو هستند: ایجاد تعادل بین دوام، انعطاف‌پذیری و هزینه با کمپوست‌پذیری، مدت‌هاست که پیشرفت صنعت را متوقف کرده است.

مرکز تحقیقات، شناسایی مواد خام قابل دوام است. تیم ها در حال بررسی الیاف گیاهی (مانند کنف، بامبو و باگاس نیشکر)، میسلیوم (شبکه های قارچی) و محصولات جانبی کشاورزی (مانند کاه گندم و پوسته ذرت) هستند. دکتر النا مارکز، محقق ارشد در آزمایشگاه علوم مواد دانشگاه تورنتو، توضیح می‌دهد: «ما روی موادی تمرکز می‌کنیم که به صورت محلی برای کاهش ردپای کربن تولید می‌شوند. به عنوان مثال، الیاف کنف، که در استان‌های دشت‌نشین کانادا به وفور یافت می‌شود، نویدبخش استحکام طبیعی آن‌ها است – ما اکنون در حال آزمایش نحوه درمان آن‌ها برای تقلید از خاصیت ارتجاعی موهای مصنوعی هستیم.»

یک چالش کلیدی تضمین زیست تخریب پذیری بدون به خطر انداختن عملکرد است. مایکل چن، مدیر تحقیق و توسعه در Vancouver Bristle Tech می‌گوید: «مصرف‌کنندگان در صورت ریختن یا از دست دادن شکل خود پس از چند بار استفاده، به سراغ برس‌های سازگار با محیط زیست نخواهند رفت. برای رسیدگی به این موضوع، محققان از پروتکل‌های آزمایش پیشرفته استفاده می‌کنند: ASTM D5511 برای کمپوست‌پذیری (اندازه‌گیری 90 درصد تخریب در 180 روز) و ISO 12945-2 برای عملکرد موهای زائد (ارزیابی سفتی، انعطاف‌پذیری و احتباس آب). نمونه های اولیه که از ترکیبی از الیاف میسلیوم و کتان استفاده می کردند، 85 درصد از استانداردهای دوام موی مصنوعی را برآورده می کردند، با تغییرات مداوم برای افزایش مقاومت در برابر سایش.

مدل دانشگاه- صنعت برای نوآوری سریع بسیار حیاتی است. دکتر جیمز ویلسون از برنامه تولید پایدار دانشگاه بریتیش کلمبیا خاطرنشان می‌کند: «دانشگاه‌ها تجهیزات تخصصی مانند میکروسکوپ‌های الکترونی روبشی ما را برای تجزیه و تحلیل ساختار فیبر و دقت آکادمیک به ارمغان می‌آورند، در حالی که تولیدکنندگان بینش‌های واقعی را در مورد مقیاس‌پذیری تولید ارائه می‌کنند». خطوط تولید آزمایشی هم‌اکنون در حال آزمایش هستند و برنامه‌هایی برای راه‌اندازی اولین خط تجاری پرزهای زیست‌تخریب‌پذیر تا اواخر سال 2024 با هدف بازارهای زیبایی، نظافت خانه و برس‌های صنعتی انجام می‌شود.

فراتر از مزایای زیست‌محیطی، این تحقیق در نظر دارد موقعیت کانادا را در بخش مواد پایدار جهانی تقویت کند. سارا لیو، سرپرست پایداری در Toronto Brush Works می‌گوید: «قوانین سخت‌گیرانه EPR (مسئولیت توسعه‌یافته تولیدکننده) اروپا و ممنوعیت‌های پلاستیکی کالیفرنیا باعث افزایش تقاضا برای محصولات سازگار می‌شوند. ما با پیشروی در فناوری پرزهای زیست تخریب‌پذیر، فقط قوانین را رعایت نمی‌کنیم، بلکه در حال ایجاد یک مزیت رقابتی در بازار جهانی برس‌های دوستدار محیط‌زیست 2.3 میلیارد دلاری هستیم.»

از آنجایی که این همکاری وارد دومین سال خود می‌شود، تمرکز بر گسترش بیشتر است. چن می‌افزاید: «مرحله بعدی شامل بهینه‌سازی فرآیندهای تولید برای حفظ هزینه‌ها در 15 درصد از موهای مصنوعی است. با افزایش فشار مصرف‌کننده و نظارتی، این مشارکت نشان‌دهنده تغییر است: نوآوری پایدار در تولید برس دیگر اختیاری نیست - این آینده است.