Teflonske ponev so z nami že desetletja, vendar so narejene iz sestavin, ki so škodljive za zdravje. Sedaj nov material obljublja enak protiprijemni učinek, pri čemer zmanjšuje strupenost
Raziskovalci z Univerze v Torontu so ustvarili protiprijemni premaz, ki odbija vodo in maščobo enako učinkovito kot teflon, vendar je izdelan iz minimalnih in nestrupenih količin PFAS. Te sintetične kemikalije se sproščajo iz naših ponev, ko se obrabljajo, ostanejo v organizmu dalj časa in so povezane z velikim številom bolezni. Od izuma v poznih 30. letih prejšnjega stoletja se je teflon (politetrafluoroetilen ali PTFE) postopoma razvil v najbolj priljubljen premaz za ponev za domačo rabo. Njegova izjemna protiprijemna sposobnost preprečuje, da se hrana prijemlje, in močno olajša čiščenje in vzdrževanje. Vendar so v zadnjih letih izšle študije, ki so močno omajale njegov ugled. Znanstveniki so v teflonu odkrili snovi, znane kot PFAS (per- in polifluoroalkilne snovi) ali večne kemikalije. PFAS se med uporabo sproščajo iz ponve in prehajajo v naše telo skupaj s hrano. Študije so pokazale, da PFAS ostanejo v našem telesu brez razgradnje dolgo časa, njihova prisotnost pa povzroča bolezni, kot so določene vrste raka, prirojene okvare in druge zdravstvene težave.
„Znanstvena skupnost že dolgo poskuša razviti varnejše alternative PFAS,“ pojasnjuje profesor Kevin Golovin, direktor laboratorija DREAM (Materiales Avanzados de Ingeniería Repelente Duradera) na Univerzi v Torontu in glavni avtor odkritja, ki je bilo nedavno objavljeno v reviji Nature Communications. „Izziv je v tem, da je sicer enostavno ustvariti snov, ki odbija vodo, vendar je težko ustvariti snov, ki v enaki meri odbija tudi olje in maščobo.“
Kakšen je novi material
Osnova novega materiala je polidimetilsiloksan (PDMS), splošno znan kot silikon. „PDMS se pogosto prodaja pod imenom silikon in je lahko, odvisno od sestave, zelo biokompatibilen; dejansko se pogosto uporablja v napravah, namenjenih za vsaditev v telo,“ pojasnjuje Golovin. Problem je, da PDMS sam po sebi ne more doseči enake sposobnosti odbijaanja olja in maščobe kot PFAS. Ekipa je zahvaljujoč delu doktorskega študenta Samuela Auja razvila metodo za izboljšanje zmogljivosti materiala s pomočjo t. i. nanometrskega perja (nanoscale fletching).
„Za razliko od običajnega silikona smo kratke verige PDMS povezali z osnovnim materialom; lahko si jih predstavljate kot ščetine na krtači,“ pojasnjuje Au. Da bi izboljšali njihovo sposobnost odbivanja olja, je ekipa na konice teh ščetin dodala najkrajšo možno molekulo PFAS, ki jo sestavlja en sam ogljikov atom, vezan na tri atome fluora. „Če bi se lahko zmanjšali na nanometrsko lestvico, bi bilo videti podobno kot peresa na zadnjem delu puščice, kjer se pritrdi na lok. To se imenuje perje, torej je to nanometrsko perje,“ pravi Au. Ko so raziskovalci testirali tkanino, prevlečeno z oljnimi kapljicami, je material dosegel oceno 6 na standardni lestvici odpornosti, ki jo uporablja Ameriško združenje tekstilnih kemikov in barvarjev. To ga uvršča na enako raven kot mnoge komercialne prevleke, izdelane iz PFAS. „Čeprav v tem procesu uporabljamo molekulo PFAS, je ta najkrajša možna in se zato ne bioakumulira,“ pojasnjuje Golovin. „V literaturi in celo v predpisih smo videli, da so najprej prepovedani PFAS z daljšimi verigami, medtem ko so krajši veliko manj škodljivi.“
Neprijemljive ponev prihodnosti
Ekipa upa, da bo v bližnji prihodnosti sodelovala s proizvajalci, da bi proces razširila in izdelek lansirala na trg. Če se potrdi komercialni potencial te inovacije, bi lahko enkrat za vselej dobili ponev, na kateri se hrana ne prijema, ki je enako zdrava kot ponve iz ogljikovega jekla ali litega železa, vendar za razliko od njih ne zahteva toliko vzdrževanja, da bi dosegla protiprijemni učinek, in je lahka in enostavna za čiščenje. „Naš hibridni material zagotavlja enako učinkovitost kot dolgovezani PFAS, vendar z zelo majhnim tveganjem,“ zaključi Golovin. Vendar pa raziskovalec sam priznava, da je do popolne ponev še daleč: „Sveti gral na tem področju bi bila snov, ki bi presegla teflon, vendar brez PFAS. Še nismo tam, vendar je to pomemben korak v pravo smer.“
