Учёные создали безопасное антипригарное покрытие с минимальным содержанием PFAS

Этот кусок ткани покрыт новым антипригарным материалом, созданным с помощью наноразмерной техники «оперения». Капли, которые отталкиваются, представляют собой масла с низким поверхностным натяжением: слева направо — гексадекан, тетрадекан, додекан и декан. Автор: Сэмюэль Ау / Университет Торонто

Исследователи из Университета Торонто разработали новый материал, который может стать безопасной альтернативой антипригарным покрытиям, используемым в кухонной посуде и других сферах.

Новое вещество отталкивает воду и жир почти так же эффективно, как стандартные антипригарные покрытия, но содержит значительно меньше пер- и полифторалкильных веществ (PFAS) — семейства химикатов, вызывающих экологические и медицинские опасения.

«Научное сообщество давно пыталось создать безопасные альтернативы PFAS, — говорит профессор Кевин Головин, руководитель лаборатории DREAM (Durable Repellent Engineered Advanced Materials) в Университете Торонто. — Проблема в том, что легко создать материал, отталкивающий воду, но сложно добиться такого же эффекта с маслами и жирами».

С момента изобретения в конце 1930-х годов тефлон (политетрафторэтилен, PTFE) стал известен своей способностью отталкивать воду, масло и жир. Однако PFAS, к которым относится тефлон, являются «вечными химикатами» — они практически не разлагаются в природе и накапливаются в живых организмах, что связывают с риском онкологических заболеваний, врождённых дефектов и других проблем со здоровьем.

В качестве альтернативы учёные использовали полидиметилсилоксан (PDMS), также известный как силикон. Однако до сих пор его эффективность уступала PFAS. Чтобы решить эту проблему, аспирант Сэмюэль Ау разработал новую химическую методику, названную «наноразмерным оперением». Она описана в статье в Nature Communications.

«Мы прикрепили к основе короткие цепи PDMS, похожие на щетинки, — объясняет Ау. — Для улучшения отталкивания масла мы добавили самую короткую молекулу PFAS (один атом углерода с тремя атомами фтора). В результате получился материал, сравнимый по эффективности с традиционными покрытиями, но гораздо менее опасный».

Хотя в процессе всё же использовался PFAS, это самая короткая молекула, которая не накапливается в организме. Учёные надеются в будущем создать полностью свободный от PFAS материал, превосходящий тефлон.

Дополнительная информация: Samuel Au et al, Nanoscale fletching of liquid-like polydimethylsiloxane with single perfluorocarbons enables sustainable oil-repellency, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-62119-9

Источник: University of Toronto