Toronto Üniversitesi Uygulamalı Bilimler ve Mühendislik Fakültesi’nden araştırmacılar, hem suya hem de yağa karşı dayanıklı, ancak tehlikeli “kalıcı kimyasallar” grubundan yalnızca minimal miktarda içeren yeni bir kaplama geliştirdi. Çalışma, Teflon’un yaygın kullanımına güvenli bir alternatif arayışında önemli bir adım olarak görülüyor.
PFAS (perfloroalkil ve polifloroalkil maddeler) ailesinden yalnızca mümkün olan en kısa molekülün kullanıldığı bu kaplama, zararlı etkileri minimuma indiriyor. PFAS’lar, doğada parçalanmamaları nedeniyle ‘sonsuza dek kalıcı kimyasallar’ olarak biliniyor ve çeşitli sağlık sorunlarıyla ilişkilendiriliyor.
PFAS SORUNU
PFAS’lar, karbon ve flor atomlarının güçlü bağlarından oluşuyor. Bu yapı, onlara üstün su, yağ ve kir iticilik sağlarken, aynı zamanda çevrede ve canlı dokularda uzun süre kalıcı olmalarına neden oluyor. Araştırmalar, özellikle uzun zincirli PFAS’ların, kısa zincirlilere kıyasla çok daha zararlı olduğunu gösteriyor.
Pişirme kapları, yağmura dayanıklı tekstiller, gıda ambalajları ve kozmetik ürünler dahil olmak üzere pek çok üründe PFAS kullanımı yaygın. Ancak bu kimyasalların biyolojik dokularda birikmesi, besin zincirinde yukarılara doğru taşınarak konsantrasyonlarının artması ciddi riskler doğuruyor.
SİLİKON ESASLI YENİ FORMÜL
Toronto Üniversitesi’ndeki Dayanıklı Kovucu Mühendislikli Gelişmiş Malzemeler (DREAM) Laboratuvarı ekibi, PFAS’a alternatif olarak polidimetilsiloksan (PDMS) temelli bir kaplama üzerinde çalıştı. PDMS, formülasyonuna göre biyouyumlu olabiliyor ve tıbbi implantlarda bile kullanılıyor. Ancak şimdiye kadar PFAS kadar yağ ve su itici performans sağlamak mümkün olmamıştı.
Bu zorluğu aşmak için ekip, ‘nanometre ölçeğinde tüy kesme’ adı verilen yeni bir kimyasal teknik geliştirdi. PDMS zincirleri, bir yüzeye fırça kılları gibi bağlandı. Her bir zincirin ucuna ise yalnızca tek bir karbona bağlı üç flor atomundan oluşan, en kısa PFAS molekülü eklendi.
Testler, bu yeni hibrit kaplamanın Amerikan Tekstil Kimyacıları ve Renk Uzmanları Derneği standardında 6 puan aldığını ve birçok standart PFAS bazlı kaplama ile aynı seviyeye ulaştığını gösterdi.
Ekip, kullanılan kısa zincirli PFAS’ın biyolojik olarak birikmediğini ve uzun zincirlilerde görülen toksik etkilerin büyük ölçüde ortadan kalktığını vurguluyor. Böylece, Teflon’un sağladığı yapışmaz performans daha güvenli şekilde elde edilebiliyor.
TİCARİLEŞMEYE AÇIK
Araştırma ekibi, bu kaplamanın ticarileştirilmesi için üreticilerle iş birliğine hazır. Uzun vadede hedef, hiç PFAS içermeyen ve Teflon’dan daha iyi performans sunan bir kaplama geliştirmek.
