Сотрудники Университета Торонто представили новый материал, который может изменить представление о традиционных антипригарных покрытиях, используемых на кухне и в других товарах. Разработанное покрытие демонстрирует аналогичные водо- и жироотталкивающие свойства, что и стандартные продукты, но при этом содержит значительно меньше опасных пер- и полифторалкильных соединений (ПФАС). Эти химические вещества, известные своей устойчивостью к разложению и способностью накапливаться в организме, вызывают серьезные экологические и медицинские проблемы.
Проблемы, связанные с ПФАС
История использования ПФАС началась с появления тефлона в конце 1930-х годов, который быстро завоевал популярность благодаря своим уникальным антипригарным свойствам. Однако молекулярная структура ПФАС, состоящая из длинных углеродных цепей с множеством атомов фтора, делает их чрезвычайно стабильными, что принесло им прозвище "вечные химикаты". Научные исследования связывают высокий уровень воздействия этих веществ с различными заболеваниями, включая рак и иммунные нарушения.
Новой подход в разработке антипригарных покрытий
Профессор Кевин Головин, возглавляющий лабораторию DREAM (Durable Repellent Engineered Advanced Materials), объясняет, что создание менее токсичных аналогов ПФАС является долгосрочной целью научного сообщества. Главная задача заключалась в разработке материала, который бы одинаково эффективно отталкивал как воду, так и жир. Новый продукт, получивший название полидиметилсилоксан (ПДМС), прежде всего известен как "силикон". В отличие от ПФАС, ПДМС имеет высокий уровень биологической совместимости и активно используется в медицине.
Для достижения желаемых свойств ученые применили инновационный метод, который заключается в закреплении коротких цепочек ПДМС на поверхности ткани. Это создает эффект ворсинок, повышая характеристики масляного отталкивания. Кроме того, была добавлена ультракороткая молекула ПФАС, содержащая лишь один атом углерода и три атома фтора. Этот подход, названный "наномасштабное оперение", позволяет добиться эффективности, сравнимой с традиционными покрытиями на основе ПФАС.
Результаты исследований
В ходе экспериментов новое покрытие получило высокую оценку по шкале, разработанной Американской ассоциацией текстильных химиков и колористов. Экспертная оценка составила 6, что ставит его на уровень с известными покрытиями на основе ПФАС, но без риска биоаккумуляции. Команда учёных открыта для сотрудничества с производителями, заинтересованными в коммерциализации этой перспективной технологии, и продолжает искать новые решения для замены существующих антипригарных изделий.
