Dlaczego we wszystkim jest bawełna? Michael R. Stiff

Zobacz całą lekcję: https://ed.ted.com/lessons/why-is-cotton-in-everything-michael-r-stiff

Wieki temu Inkowie stworzyli pomysłowy rodzaj opancerzenia, który chronił wojowników przed nawet najbardziej zaciekłymi ciosami. Nie było ono zrobione z żelaza czy stali, lecz z nieoczekiwanie delikatnego materiału - bawełny. Obecnie bawełnę wykorzystuje się do produkcji niemal wszystkiego - od tkanin po banknoty, pieluchy czy sieci rybackie. Michael R. Stiff zgłębia tajemnicę uniwersalności bawełny.

Lekcja: Michael R. Stiff, animacja: WOW-HOW Studio.

Wieki temu Inkowie stworzyli
pomysłowy rodzaj opancerzenia,

który amortyzował uderzenia
ostrych włóczni i maczug,

chroniąc wojowników przed nawet
najbardziej zaciekłymi ciosami.

Nie był on zrobiony z żelaza czy stali,

lecz z nieoczekiwanie
delikatnego materiału - bawełny.

Gęsto utkane, wielowarstwowe
bawełniane okrycia

rozkładały siłę ciosu
na większą powierzchnię,

zapewniając osłonę walczącym,
nie ograniczając jednak ich sprawności.

Te pozornie sprzeczne właściwości,

wytrzymałość i elastyczność,
miękkość i trwałość,

mają swój początek w zawiłej naturze
niemal niewidocznych włókien bawełny.

Powstają one głęboko
wewnątrz kwiatu bawełny,

na powierzchni nasion.

Aż 16 tysięcy włókien
otula pojedyncze nasienie,

pęczniejąc na jego powierzchni
niczym maleńkie balony wypełnione wodą.

Każde włókno, bez względu na wielkość,

składa się z jednej komórki.

Posiada ona wielowarstwową
ścianę komórkową.

Po kilku dniach brzegi pierwszej warstwy,

nazwanej pierwotną ścianą komórkową,

twardnieją, umożliwiając wzrost
komórki tylko w jednym kierunku,

powodując jej wydłużenie.

Włókna szybko rosną przez około 16 dni.

Wtedy zaczyna się kolejny etap,
wzmocnienie ściany komórkowej.

Komórka wytwarza wtedy więcej celulozy.

Na tym etapie celuloza tworzy 34% komórki

i ta wartość szybko rośnie.

Nowe wiązki celulozy
wzmacniają ścianę komórkową,

kierując się prostopadle do niej.

Sztywniejsza ściana komórkowa
ogranicza dalszy wzrost.

To znaczy, że jeśli włókno za wcześnie
przetransformuje swoją ścianę,

będzie krótkie,

ostatecznie tworząc szorstkie,
słabe tkaniny.

Ale jeśli wzmacnianie ściany komórkowej
zacznie się za późno,

nie będzie odpowiednio mocna.

Powstałe z niej włókna
będą się łatwo rwać.

W idealnych warunkach temperaturowych,
wodnych, słonecznych,

na żyznej glebie i przy użyciu
środków zwalczających szkodniki,

włókno bawełny może
mieć długość do 3,6 centymetra

i średnicę rzędu tylko 25 mikrometrów.

Długie, delikatne włókna lepiej
splatają się ze sobą

niż krótkie, mniej delikatne.

To znaczy, że dłuższe i delikatniejsze
włókna tworzą mocniejsze nici,

które trzymają się siebie
lepiej jako tkanina.

Ze względu na właściwości,
użycie bawełny jest szerokie:

od delikatnych tekstyliów,
aż po banknoty USA,

które w 75% są bawełniane.

Kolejny kluczowy etap rozwoju
włókna bawełnianego zaczyna się

od pogrubienia wtórnej ściany komórkowej.

Dzieje się to poprzez zmagazynowanie
w niej dużych ilości celulozy.

Wtedy ponad 90% wagi włókna
stanowi celuloza.

Im więcej uda się jej zmagazynować,

tym gęstsza będzie
wtórna ściana komórkowa,

to zaś warunkuje
ostateczną wytrzymałość włókna.

Ten etap jest istotny w kontekście
produkcji trwałego materiału,

na przykład na koszulkę.

Trwałość odzieży przez
wiele lat noszenia i prania

zależy głównie od zagęszczenia
wtórnej ściany komórkowej.

Z drugiej strony,

wpływ na jej miękkość
ma też długość włókna,

uwarunkowana przemianami
pierwotnej ściany komórkowej.

Po 50 dniach włókno jest
już w pełni dojrzałe.

Żywa materia obumiera,

pozostaje sama celuloza.

Wysuszone torebki nasienne
otaczające włókna pękają,

odsłaniając tysiące włókienek,
tworzących puchaty kłębek.

Te podobne do nici włókna,
cieńsze niż ludzki włos,

są pozostałościami gęstych
i wysuszonych ścian celulozowych.

Przędza utworzona
z dziesiątek tysięcy takich włókien

będzie służyć do produkcji
niemal wszystkiego:

od tkanin, filtrów do kawy,

aż po pieluchy czy sieci rybackie.

Z pomocą współczesnej nauki,
bawełna może już wkrótce być mocniejsza,

wytrzymalsza i bardziej miękka
niż kiedykolwiek wcześniej,

bo trwają badania, jak zoptymalizować
jej wzrost przy pomocy

odpowiednich składników odżywczych,
warunków klimatycznych czy genetyki.