Tradycyjne patelnie teflonowe, które zyskały ogromną popularność na przestrzeni dziesięcioleci, niestety zawierają składniki, których wpływ na nasze zdrowie może być negatywny. Świadomi tego problemu, naukowcy z renomowanego Uniwersytetu w Toronto podjęli wyzwanie stworzenia bezpiecznej alternatywy. Ich wysiłki zaowocowały opracowaniem innowacyjnej, nieprzywierającej powłoki, która z równą skutecznością co teflon odpycha zarówno wodę, jak i tłuszcz. Co istotne, do jej produkcji wykorzystywane są minimalne i nietoksyczne ilości substancji z grupy PFAS.
PFAS, czyli per-i polifluoroalkilowe substancje, to syntetyczne związki chemiczne, które mogą uwalniać się z powierzchni zużywających się patelni podczas gotowania. Niestety, mają one tendencję do kumulowania się w organizmie człowieka, a badania naukowe powiązały ich obecność z występowaniem wielu poważnych chorób i problemów zdrowotnych. Dlatego tak ważne jest poszukiwanie bezpiecznych alternatyw dla teflonu.
Teflon, znany również jako PTFE (politetrafluoroetylen)
Od momentu swojego wynalezienia w latach 30. XX wieku, stał się niezwykle popularnym materiałem wykorzystywanym do pokrywania patelni. Jego popularność wynika z doskonałych właściwości nieprzywierających, które znacznie ułatwiają proces gotowania i późniejsze czyszczenie naczyń. Jednakże, liczne badania naukowe ujawniły obecność PFAS, nazywanych również „wiecznymi chemikaliami”, w składzie teflonu. Substancje te mogą uwalniać się podczas użytkowania patelni i przedostawać się do naszego organizmu wraz z pożywieniem. Kumulacja PFAS w organizmie została powiązana z poważnymi konsekwencjami zdrowotnymi, w tym ze zwiększonym ryzykiem wystąpienia raka, wad wrodzonych oraz innych problemów zdrowotnych.od momentu swojego wynalezienia w latach 30. XX wieku, stał się niezwykle popularnym materiałem wykorzystywanym do pokrywania patelni. Jego popularność wynika z doskonałych właściwości nieprzywierających, które znacznie ułatwiają proces gotowania i późniejsze czyszczenie naczyń.atwiają proces gotowania i późniejsze czyszczenie naczyń. Jednakże, liczne badania naukowe ujawniły obecność PFAS, nazywanych również „wiecznymi chemikaliami”, w składzie teflonu. Substancje te mogą uwalniać się podc zas użytkowania patelni i przedostawać się do naszego organizmu wraz z pożywieniem. Kumulacja PFAS w organizmie została powiązana z poważnymi konsekwencjami zdrowotnymi, w tym ze zwiększonym ryzykiem wystąpienia raka, wad wrodzonych oraz innych problemów zdrowotnych.
Profesor Kevin Golovin, pracujący w laboratorium DREAM na Uniwersytecie w Toronto, wyjaśnia, że środowisko naukowe od dłuższego czasu intensywnie poszukuje bezpieczniejszych alternatyw dla kontrowersyjnych substancji PFAS.
Jednym z głównych wyzwań w tym procesie jest opracowanie substancji, która byłaby równie skuteczna w odpychaniu zarówno wody, jak i tłuszczu
Nowy, innowacyjny materiał, opracowany przez zespół profesora Golovina, bazuje na polidimetylosiloksanie (PDMS), powszechnie znanym jako silikon. Silikon jest materiałem biokompatybilnym, co oznacza, że jest dobrze tolerowany przez organizm człowieka i znajduje zastosowanie w produkcji implantów medycznych. Jednakże, sam PDMS nie dorównuje PFAS pod względem zdolności do odpychania oleju i tłuszczu. Dlatego też, zespół naukowców, dzięki ciężkiej pracy Samuela Au, opracował unikalną metodę „nanometrowego upierzenia”, która pozwala na znaczące poprawienie właściwości materiału i zwiększenie jego olejoodporności.
Samuel Au tłumaczy, że krótkie łańcuchy PDMS są łączone z materiałem bazowym w taki sposób, aby stworzyć strukturę przypominającą włosie szczotki. Ta unikalna struktura zwiększa powierzchnię kontaktu i poprawia właściwości odpychające. Aby jeszcze bardziej poprawić olejoodporność materiału, do końcówek „włosków” dodawana jest najkrótsza możliwa cząsteczka PFAS, składająca się z zaledwie jednego atomu węgla i trzech atomów fluoru. W skali nanometrowej, cała struktura przypomina upierzenie strzały, co zapewnia doskonałe właściwości odpychające zarówno wodę, jak i tłuszcz.
Przeprowadzone testy wykazały, że nowy materiał osiągnął imponującą ocenę 6 w skali odpychania opracowanej przez Amerykańskie Stowarzyszenie Chemików Tekstylnych i Kolorystów (AATCC).
Wynik ten jest porównywalny z wynikami osiąganymi przez komercyjne powłoki zawierające PFAS, co świadczy o wysokiej skuteczności nowego materiału.
Profesor Golovin podkreśla, że cząsteczka PFAS używana w procesie produkcji nowego materiału jest najkrótszą z możliwych i dzięki temu nie ulega procesowi bioakumulacji w organizmie człowieka. Warto również zaznaczyć, że regulacje prawne w pierwszej kolejności zakazują stosowania PFAS o dłuższych łańcuchach, uznając krótsze łańcuchy za mniej szkodliwe i potencjalnie bezpieczniejsze.
Obecnie zespół naukowców planuje nawiązanie współpracy z producentami patelni w celu wprowadzenia innowacyjnego produktu na rynek. Ta przełomowa innowacja ma potencjał, aby zapewnić konsumentom patelnię o doskonałych właściwościach nieprzywierających, która jednocześnie będzie tak zdrowa i bezpieczna jak patelnie wykonane ze stali nierdzewnej lub żeliwa, ale znacznie łatwiejsza w utrzymaniu czystości i pielęgnacji.
Podsumowując, profesor Golovin stwierdza, że nowy materiał hybrydowy oferuje wydajność porównywalną z tą, którą zapewniają długołańcuchowe PFAS, ale przy znacznie zmniejszonym ryzyku dla zdrowia użytkowników. Dodaje jednak, że idealna patelnia, która przewyższa właściwości teflonu i jest całkowicie wolna od PFAS, wciąż pozostaje celem do osiągnięcia. Niemniej jednak, opracowanie nowego materiału stanowi ważny i obiecujący krok w kierunku realizacji tego celu.