Liputan6.com, Kongens Lyngby - Secara tidak sengaja, para peneliti menemukan cara baru untuk memberikan warna biru ikonik pada pakaian denim atau jeans.
Proses yang dibantu oleh cahaya ini ternyata dapat membantu mewarnai denim tanpa menggunakan bahan kimia yang berlebihan. Demikian seperti dilansir dari Science News Explores, Kamis (25/4/2024).
Advertisement
Denim biasanya diwarnai dengan warna indigo, tetapi senyawa ini tidak mudah larut dalam air. Oleh karena itu, bahan kimia keras digunakan untuk menguraikannya menjadi cairan yang dapat mengubah warna kain menjadi biru.
Setiap tahun, puluhan ribu ton bahan kimia keras ini digunakan untuk membuat denim di seluruh dunia. Banyak limbahnya yang kemudian dibuang ke aliran sungai.
"Itu sangat beracun bagi lingkungan dan juga para pekerja," kata Katrine Qvortrup, selaku ahli kimia di Technical University of Denmark di Kongens Lyngby.
Bahan kimia pewarna denim juga dapat membahayakan ikan dan menimbulkan risiko kesehatan bagi pekerja yang harus menggunakannya. Formaldehida hanyalah salah satu dari bahan kimia yang berpotensi menyebabkan kanker yang digunakan pembuat denim.
Jadi Qvortrup dan rekan-rekannya ingin menemukan cara yang lebih ramah lingkungan dalam membuat jeans menjadi biru.
Untuk teknik mewarnai baru mereka, para peneliti memilih untuk menggunakan indikan. Itu adalah senyawa dalam tanaman indigo dari mana pewarna indigo alami dibuat. Dan berbeda dengan indigo, indikan dapat larut dalam air. Itu berarti penggunaannya membutuhkan lebih sedikit bahan kimia keras.
Di masa lalu, orang lain telah menggunakan bakteri untuk membuat indikan. Namun, itu hanya berhasil untuk memproduksi dalam jumlah kecil. Untuk membuat dalam jumlah banyak bagi industri denim, tim Denmark memerlukan cara baru.
Solusi mereka yaitu mengubah enzim yang menghasilkan indikan yang ditemukan di tanaman indigo. Enzim ini dapat menghasilkan cukup indikan untuk produksi skala pabrik, ungkap para peneliti.
Ide pertama mereka adalah mencampur indikan dengan enzim kedua yang akan mengubahnya menjadi indigo. Kemudian, mereka mencelupkan benang ke dalam larutan cair ini. Dan akhirnya berhasil, benang tersebut berubah menjadi biru dalam beberapa menit.
Tetapi tim peneliti juga mencelupkan beberapa benang dalam indikan saja, tanpa enzim kedua. Beberapa sampel ini tertinggal di pinggiran jendela laboratorium mereka.
Lalu mereka terkejut, sampel-sampel ini, "hanya berubah menjadi biru tanpa kita harus melakukan apa pun," kata Ditte Hededam Welner. "Kami seperti, 'Apa yang terjadi?'," Welner merupakan seorang biokimiawan dalam tim peneliti tersebut.
Ternyata, sinar matahari bereaksi terhadap indikan yang ada pada benang, mengubah warnanya menjadi indigo.
Bagaimana Sinar Matahari Membuat Perubahan Warna pada Indikan?
Cahaya mengubah suatu zat dalam indikan menjadi radikal. Radikal yang dimaksud adalah suatu molekul dengan elektron luar yang tidak berpasangan, yang membuatnya siap untuk terikat dengan molekul lain.
Setelah berubah menjadi radikal, molekul indoksil dapat terikat satu sama lain untuk membentuk warna indigo.
Tim peneliti tersebut merendam lebih banyak benang dalam larutan indikan, lagi-lagi tanpa enzim. Kemudian mereka mengekspos campuran tersebut ke berbagai sumber cahaya.
"Secara sangat lambat, dalam beberapa jam berikutnya, benang akan berubah menjadi biru, dan semakin biru," kata Welner. "Cahaya akan mengembangkan warnanya."
Cahaya dari matahari, lampu LED, bahkan bohlam lampu rumah tangga dapat memicunya jadi biru. Bahkan, cahaya dapat mewarnai denim bahkan lebih gelap daripada metode enzim dengan menggunakan jumlah indikan yang sama.
Para peneliti membagikan penemuan mereka ini pada 27 Februari dalam Nature Communications.
Advertisement
Lebih Ramah Lingkungan Daripada Metode Lain
Menggunakan indikan sebagai pewarna, baik dengan enzim maupun cahaya, akan mengurangi kerusakan lingkungan dari pewarnaan denim, ungkap para peneliti.
Para peneliti ini menghitung dampak dari masing-masing metode dengan menggunakan faktor-faktor seperti bahan yang terlibat, limbah yang dihasilkan, dan lain-lain. Mereka memperhatikan hal-hal seperti emisi karbon dioksida dan paparan pekerja terhadap bahan kimia beracun.
Metode berbasis enzim tampaknya paling menjanjikan. Metode ini dapat mengurangi dampak berbahaya lebih dari 90 persen, dibandingkan dengan pewarnaan denim normal, perkiraan peneliti.
Pewarnaan yang didorong oleh cahaya memiliki dampak lingkungan yang rendah daripada metode yang digunakan saat ini, meskipun perbedaannya tidak signifikan. Pewarnaan ini mungkin dapat mengurangi dampak pewarnaan denim lebih dari 70 persen.
Namun, metode cahaya mungkin membutuhkan ruang dan lahan yang lebih sedikit daripada metode enzim. Jika para peneliti dapat mengurangi biaya listrik dengan hanya mewarnai dengan sinar matahari, bukan lampu, metode cahaya mungkin terbukti lebih baik lagi untuk lingkungan.
Metode Paling Unggul
Menggunakan indikan daripada indigo mungkin akan jauh lebih baik untuk lingkungan dalam beberapa hal, kata Robert Vos, seorang ilmuwan keberlanjutan yang tidak ikut dalam proyek tersebut.
Vos bekerja di University of Southern California di Los Angeles. Ia mencatat bahwa metode pewarnaan baru ini masih menggunakan banyak air, sehingga ini menjadi kekhawatiran karena banyak air juga digunakan dalam menanam kapas yang digunakan untuk membuat denim.
Kedua metode pewarnaan baru menggunakan indikan akan membutuhkan lebih banyak uji coba sebelum salah satu dapat digunakan di pabrik-pabrik. Tetapi, setidaknya masalah biaya tidak seharusnya menjadi masalah. Bahkan dengan biaya bahan, seperti lampu LED, metode cahaya mungkin tidak akan meningkatkan biaya pewarnaan denim sama sekali, begitu perkiraan Qvortrup.
Metode enzim seharusnya hanya menambahkan beberapa uang lebih untuk setiap pasang jeans, dan itu merupakan hal yang baik.
"Kami tidak ingin mengembangkan jeans yang berkelanjutan hanya untuk orang kaya," tutur Qvortrup. "Tujuan kami adalah membantu membuatnya menjadi proses yang lebih bersih dan ramah lingkungan."
Welner berharap metode-metode ini akan memiliki dampak bahkan sebelum mencapai pabrik-pabrik. Hanya dengan mempelajari lebih lanjut tentang cara pembuatan jeans yang lebih berkelanjutan mungkin akan membuat pemakai denim memikirkan dari mana asal pakaian mereka, katanya.
"Jika Anda ingin mengenakan denim biru," jelas Qvortrup, "Sadarilah bahwa ada cara yang lebih baik untuk membuatnya," daripada yang digunakan sekarang.
Advertisement
