Bisher werden die Rohstoffe, die in Produkten wie Binden oder Tampons enthalten sind, nach einmaliger Verwendung thermisch verwertet. Das bedeutet, sie werden bei hohen Temperaturen verbrannt, wobei die entstehende Wärme Dampf erzeugt, der Turbinen für die Stromgewinnung und in manchen Gebieten für Fernwärme antreibt. Aufgrund thermischer Verluste und eines niedrigen Wirkungsgrades von durchschnittlich nur 50 % in Deutschland kann dieser Prozess als ineffizient bezeichnet werden. Recherchen zu Menstruationsprodukten zeigten, wie vielschichtig die Produktionsprozesse für Einwegbinden sind. Die Materialflüsse zur Erzeugung von Schichten aus Baumwolle, Polyethylen, Polypropylen, einer Klebematrix auf Acryl- oder Silikonbasis und einer Saugmatrix aus superabsorbierenden Polymeren (PSA) sind sehr komplex. Die für Produktion und Montage dieser Bestandteile benötigte Energie übersteigt bei weitem die Energie, die bei der thermischen Rückgewinnung erzeugt wird. Transport und Rohstoffgewinnung sind in dieser Berechnung nicht berücksichtigt. Es gibt Forschung zur Rückgewinnung von Rohstoffen aus Windeln, die ähnliche Probleme aufweisen, sowie zur Rückgewinnung von PSA. Da PSA das 300-fache ihres Volumens an Flüssigkeit aufnehmen können, ist das Recycling dieser Materialien besonders schwierig. Da diese Probleme am effektivsten durch systematische Veränderungen in Abfallverwertungsprozessen gelöst werden könnten, was jedoch im Rahmen dieses Semesterprojekts schwer umsetzbar ist, entschied ich mich für die Entwicklung einer wiederverwendbaren Binde aus einem Monomaterial. Für Silikon, das in diesem Fall gewählt wurde, gibt es in Deutschland keine speziellen Recyclingprozesse. Silikon wird oft mit Kunststoffen verglichen, da beide eine Polymerstruktur haben, aber Silikon wird aus Sand gewonnen und bleibt im Vergleich zu Kunststoffen, die zu Mikroplastik zerfallen, inert. Nach Abschluss meines Projekts erkannte ich, dass die Rückführung und das Recycling von Padbestandteilen nicht von Anfang an in das Konzept integriert wurden. Die chemische Depolymerisation von Silikonen ist teurer als die Herstellung neuer Materialien, was sie für Hersteller weniger attraktiv macht. Da wenige Großunternehmen an einem geschlossenen Kreislauf interessiert sind, wäre es sinnvoll gewesen, diesen Prozess als Service einzuplanen.
Nachdem ich mich für das Monomaterial entschieden hatte, versuchte ich, auch den austauschbaren Saugkern des Re-Pads aus demselben Material zu gestalten. Im Bio-Lab der Burg Giebichenstein wurden die Flüssigkeitsaufnahme und -abgabekapazität verschiedener offenzelliger medizinischer Schäume untersucht. Die gleiche Menge Flüssigkeit wurde appliziert und anschließend durch Zentrifugieren extrahiert. Zur Reinigung der Saugkerne wurden Silikon- und PU-Schäume, die in Nährlösungen mit zwei verschiedenen Konzentrationen von Aliivibrio fischeri getränkt wurden, in einer Waschmaschine gereinigt und teilweise getrocknet. Anschließend wurden Bakterienkulturen mittels Abstrich erzeugt und über mehrere Tage beobachtet. Die Versuche zeigten, dass sich Silikon besser reinigen lässt als PU-Schäume, diese aber besser Flüssigkeiten aufnehmen. Die einfache Handhabung des Pads hängt neben der Saugkraft des Kerns auch von der Haftung in der Kleidung ab. Prof. Mareike Gast empfahl die Firma Gottlieb Binder GmbH & Co. KG, die als Spezialist für repositionierbare und wiederverschließbare Befestigungssysteme konsultiert wurde. Das RE-PAD konnte zwischen Silikon- und Kunststoffverschlüssen wählen. Der größte Teil der Recherche des Semesterprojekts umfasste den Proof of Concept und die Gestaltung des Stammzellenspendeprozesses. Verweise auf die genutzten Papers und Artikel befinden sich in der persönlichen Dokumentation. Ohne die Unterstützung von Dr. Rachel W.S. CHAN von der University of Hongkong hätte ich das Projekt nicht weiterverfolgen können. Die Entdeckung der endometriellen Stammzellen in Menstruationsblut und deren Pluripotenz erfolgte erst 2007, weshalb es wenig zugängliche Fachliteratur zu Sammlung, Lagerung und Transport gibt. Daher wandte ich mich an Forschende, um die Verfahren direkt zu erfragen.