Инженеры из Университета Торонто представили инновационный материал, который может стать безопасной заменой традиционному тефлону и другим покрытиям на основе ПФАС. Этот новый подход обещает высокую устойчивость к воде и жирам, при этом существенно снижая экологические и медицинские риски благодаря минимальному содержанию фторсодержащих молекул.
Тефлон и его проблемы
Тефлон, или политетрафторэтилен, стал основой для антипригарной посуды с момента своего появления в 1930-х. Его уникальные свойства позволяли эффективно отталкивать жир и воду, однако эти качества обуславливаются прочными связями углерода и фтора, известными как ПФАС — «вечные химикаты». Неблагоприятные последствия использования таких веществ, включая накопление в организме и связь с различными болезнями, ставят под сомнение безопасность традиционных покрытий.
Преобразование благодаря наноструктурированию
Проблема с заменой ПФАС заключается в том, что многие альтернативы справляются с отталкиванием воды, но не учитывают жиры. Инженеры решили эту задачу с помощью метода, названного «нанооперение». В его основе лежит полидиметилсилоксан (PDMS), известный как силикон, обладающий высокой биосовместимостью, что делает его подходящим даже для медицинских имплантатов. Созданная структура включает множество тонких «щетинок» PDMS, на концах которых расположены короткие молекулы ПФАС, состоящие всего из одного атома углерода и трёх атомов фтора. Эти миниатюрные «перья» формируют поверхность, эффективно отталкивающую жир.
Тестирование и будущее технологии
Покрытие прошло испытания на тканях с различными маслами и получило высокую оценку 6 по стандарту Американской ассоциации текстильных химиков, сопоставимую с защитой лучших коммерческих покрытий на основе ПФАС. При этом выбранная молекула фторорганики не подвержена биоаккумуляции, что снижает риски для здоровья и окружающей среды.
Разработчики подчеркивают, что их гибридный материал сочетает в себе высокую эффективность с минимальным использованием фторсодержащих компонентов. Это является важным шагом к созданию полностью безфторного антипригарного покрытия, которое могло бы не только превзойти тефлон по своим свойствам, но и соответствовать современным экологическим стандартам. В настоящее время технология привлекла интерес производителей кухонной посуды и других товаров, а её дальнейшее развитие может положить начало новым нормам в индустрии, где использование «вечных химикатов» будет минимизировано.
