Substanțele per- și polifluoroalchilice (PFAS) – cunoscute drept „forever chemicals” – sunt utilizate pe scară largă pentru proprietățile lor de respingere a apei și grăsimii. Legăturile extrem de stabile dintre carbon și fluor, responsabile pentru aceste proprietăți, generează totodată rezistență la degradare, acumulare în mediu și țesuturi, punând probleme grave de sănătate, de la cancer la tulburări de dezvoltare ( https://affidiajournal.com).
Context și inovație tehnică
Echipa DREAM (Sustainable Repellent Engineered Advanced Materials) de la University of Toronto, sub coordonarea profesorului Kevin Golovin, a dezvoltat o substanță de acoperire bazată pe polidimetilsiloxan (PDMS), un material biocompatibil întâlnit frecvent în aplicații medicale ( https://affidiajournal.com, SpecialChem).
Provocarea – obținerea simultană a repelării apei și a grăsimii – a fost depășită printr-o tehnică inovativă numită „nanoscale fletching”, inspirată de designul aripioarelor unei săgeți. Aceasta presupune atașarea unor lanțuri scurte de PFAS (compus CF₃) la capetele „perilor” de PDMS, construind o structură 3D optimizată pentru eficiență maximă ( https://affidiajournal.com, SpecialChem, MIE Department - University of Toronto).
Performanțe și avantaje
În testele aplicate pe materiale textile, acoperirea hibridă a obținut un scor de 6 pe scala American Association of Textile Chemists and Colorists (AATCC), comparabil cu performanța PFAS-urilor tradiționale precum Teflon, dar cu o amprentă ecologică redusă ( https://affidiajournal.com, SpecialChem, ScienceDaily).
Reducerea riscului
Deși soluția conține PFAS, utilizarea celui mai scurt lanț posibil (CF₃) reduce semnificativ riscul bioacumulării, având în vedere că toxicitatea PFAS crește odată cu lungimea lanțului fluorurat ( https://affidiajournal.com, ScienceDaily).
Implicații și perspective viitoare
În contextul creșterii presiunii de reglementare ce vizează PFAS periculoase, acest progres tehnologic este oportun. Echipa științifică își exprimă disponibilitatea pentru colaborări cu producători interesați să scaleze producția și să aplice tehnologia în produse de contact alimentar sau de larg consum ( https://affidiajournal.com, MIE Department - University of Toronto).
În ciuda provocărilor rămase – obiectivul de a crea un strat de acoperire complet fără PFAS – această inovație marchează un pas semnificativ spre materiale non-stick mai sigure și durabile ( https://affidiajournal.com, ScienceDaily).
Concluzii
- PDMS hibrid cu nanoscale fletching oferă o alternativă eficientă la PFAS-urile tradiționale, cu performanță non-stick comparabilă.
- Utilizarea PFAS minimizat (CF₃) reduce riscul de bioacumulare și impact negativ asupra sănătății și mediului.
- Strategia reprezintă un avans important în cercetare – deocamdată, nu există soluții total PFAS-free.
- Este necesară colaborarea între cercetare și industrie pentru implementarea în aplicații comerciale, mai ales în domeniu alimentar.
Sursa NATURE.