Инженеры Университета Торонто разработали материал, который отталкивает воду и жир и может стать альтернативой привычным антипригарным покрытиям. В его составе значительно меньше фторсодержащих соединений, чем в традиционных материалах на основе ПФАС. Разработка пока не полностью избавлена от таких веществ, но, по мнению исследователей, способна снизить связанные с ними экологические риски.
Наноструктура вместо сплошного слоя
ПФАС широко применяют в покрытиях благодаря их устойчивости к воде, жирам и высоким температурам. Однако многие соединения этой группы медленно разрушаются в природе и могут накапливаться в живых организмах. Поэтому учёные ищут замену, которая справлялась бы не только с водой, но и с маслами.
В основе нового решения — силиконовый полимер PDMS, который используют в том числе в медицинских изделиях. Исследователи сформировали из него микроскопические «щетинки», напоминающие перья, и закрепили на их концах короткие фторсодержащие молекулы. Такая текстура помогает поверхности отталкивать жир, не требуя большого количества фторорганических компонентов.
Результаты испытаний
Материал проверили на ткани с разными маслами. По методике Американской ассоциации текстильных химиков и колористов покрытие получило оценку 6 — результат, сопоставимый с показателями ряда коммерческих обработок на основе ПФАС. Использованная короткая молекула, как отмечают разработчики, менее склонна к накоплению в организме.
Потенциально технологию можно применять не только для кухонной утвари, но и при производстве текстиля и упаковки. При этом разработка остаётся промежуточным этапом: покрытие всё ещё содержит фторсодержащие компоненты. Следующая задача — создать полностью безфторную версию, которая сохранит высокие водо- и маслоотталкивающие свойства.
