Znanstveniki Univerze v Torontu so razvili nov premaz proti prijemanju, ki se po svojih lastnostih lahko primerja s premazi na osnovi PFAS, a vsebuje le minimalne količine teh problematičnih »večnih kemikalij«. Ta preboj bi kmalu lahko prinesel bolj varne kuhinjske posode in pripomočke, tekstil in druge produkte brez okoljskih in zdravstvenih tveganj, povezanih s PFAS.
Voda in maščoba: izziv za razvoj materiala
Običajen Teflon vsebuje tako imenovane per- in polifluoroalkilne spojine (PFAS). Te so povezane z okoljskimi in zdravstvenimi problemi, zato so v znanosti že dlje časa iskali varnejše alternative. Pred kratkim so na Univerzi v Torontu prišli do rešitve, ki vodo in maščobo odbija enako učinkovito kot tradicionalni premazi proti prijemanju, a vsebuje veliko manj kemikalij PFAS. Material, ki odbija vodo, je namreč relativno enostavno zasnovati. Pravi izziv pa je doseči podobno odbojnost za olje in maščobo.
Kako deluje Teflon?
Teflon oziroma politetrafluoroetilen (PTFE) so izumili v poznih 30-ih letih prejšnjega stoletja. Spada v širšo družino spojin, znanih pod imenom per- in polifluoroalkil spojine (PFAS). PFAS molekule so zgrajeni iz verig ogljikovih atomov, vsak med njimi pa je povezan še z več fluorovimi atomi. Inertnost vezi med ogljikom in fluorom prinaša neprijemajoče lastnosti.
Ta ista kemijska inertnost pomeni tudi, da so PFAS odporne proti običajnim procesom, ki s časom razgradijo druge organske molekule. Od tod tudi ime »večne kemikalije«. Poleg njihove odpornosti je znano, da se PFAS nabirajo v organskih tkivih, njihove koncentracije pa so posebej visoke v organizmih na vrhu prehranjevalne verige. Več o problematiki PFAS in sporni zgodovini teh kemikalij izveš v posnetku.
Kako ustvariti alternativo?
Znanstveniki so svoj razvoj usmerili v polidimetilsiloksan (PDMS), ki ga pogosteje najdeš pod imenom silikon. Glede na njegovo formulacijo je lahko zelo biokompatibilen. Zato se pogosto uporablja celo v napravah, ki so implantirane v človeško telo. A zaenkrat njegove odbojne lastnosti niso bile primerljive s PFAS. Doktorski študent Samuel Au je razvil novo kemijsko tehniko »nanometrsko perje«. Pri tem kratke verige PDMS vežejo na osnovni material – kot ščetine na krtači. Za izboljšanje odbojnosti proti olju so dodali še najkrajšo PFAS molekulo, ki vsebuje le en ogljikov atom s tremi fluorovimi atomi. Sedem takih struktur so vezali na konec PDMS ščetin. Če bi celotno strukturo lahko videl s prostim očesom, bi ta spominjala na peresa, od tod tudi ime.
Varnost kljub minimalni količini PFAS
Čeprav so v procesu uporabili PFAS molekule, so namenoma izbrali najkrajšo, ki obstaja, saj se ta ne akumulira v bioloških tkivih. Iz literature je namreč znano, da so najnevarnejše dolgoverižne PFAS. Te so tudi prve prepovedane v različnih regulativah. Nov hibridni material tako dosega enake rezultate kot dolgoverižne PFAS, a z veliko manjšim tveganjem. Ekipa je odprta za sodelovanje s proizvajalci tovrstnih premazov, ki bi novo tehnologijo radi spravili v produkcijo in komercializirali proces. Poleg tega nadaljujejo delo z drugimi potencialnimi alternativami. Stremijo k materialu, ki bi prekašal Teflon in sploh ne bi vseboval PFAS.
Novinar
