Teflonpannuja on ollut olemassa jo useita vuosikymmeniä, mutta ne on valmistettu haitallisista aineista. Uusi materiaali lupaa saman tarttumattoman vaikutuksen, mutta minimoi myrkyllisyyden.
Sisällysluettelo
Tutkijat Toronton yliopistosta ovat kehittäneet tarttumattoman pinnoitteen, joka hylkii vettä ja rasvaa yhtä tehokkaasti kuin teflon, mutta sisältää vain vähän myrkyttömiä PFAS-yhdisteitä. Nämä synteettiset kemikaalit vapautuvat paistinpannuistamme niiden kulumisen myötä, jäävät pitkäksi aikaa elimistöömme ja liittyvät moniin erilaisiin sairauksiin.
Keksimisestään lähtien 1930-luvun lopulla teflon (polytetrafluorieteeni tai PTFE) on vähitellen tullut suosituin pinnoite kotitalouksien kattiloissa. Sen erinomaiset tarttumattomat ominaisuudet estävät ruoan tarttumisen ja helpottavat huomattavasti astioiden puhdistusta ja hoitoa.
Viime vuosina on kuitenkin ilmestynyt tutkimuksia, jotka ovat rajusti horjuttaneet sen mainetta. Tutkijat ovat löytäneet teflonista aineita, jotka tunnetaan nimellä PFAS (per- ja polyfluoralkyylit) tai ”ikuiset kemikaalit”. PFAS-yhdisteet vapautuvat paistinpannusta käytön aikana ja päätyvät elimistöömme ruoan mukana. Tutkimukset ovat osoittaneet, että PFAS-yhdisteet säilyvät elimistössämme hajoamatta pitkään, ja niiden läsnäolo aiheuttaa sairauksia, kuten tiettyjä syöpiä, synnynnäisiä vikoja ja muita terveysongelmia.
”Tieteellinen yhteisö on jo pitkään yrittänyt kehittää turvallisempia vaihtoehtoja PFAS:ille”, selittää professori Kevin Golovin, DREAM-laboratorion (Durable Repellent Engineered Advanced Materials) johtaja Toronton yliopistossa ja johtava kirjoittaja äskettäin Nature Communications -lehdessä julkaistusta tutkimuksesta. ”Ongelmana on, että vaikka veden hylkivän aineen luominen on helppoa, on vaikea luoda ainetta, joka hylkii myös öljyä ja rasvaa yhtä tehokkaasti.”
Mikä on uusi materiaali?
Uuden materiaalin perustana on polydimetyylisiloksaani (PDMS), joka tunnetaan yleisesti nimellä silikoni. ”PDMS myydään usein nimellä silikoni, ja koostumuksestaan riippuen se voi olla erittäin biokompatibel; lisäksi sitä käytetään usein laitteissa, jotka on tarkoitettu implantoitavaksi kehoon ”, Golovin selittää.
Ongelmana on, että PDMS ei sinänsä pysty kilpailemaan PFAS:n kanssa öljyä ja rasvaa hylkivien ominaisuuksien osalta. Tohtoriopiskelija Samuel Au:n työn ansiosta tiimi kehitti menetelmän materiaalin ominaisuuksien parantamiseksi niin sanotun nanomittakaavan höyhenpeitteen avulla.
”Toisin kuin tavallisessa silikonissa, kiinnitimme lyhyitä PDMS-ketjuja perusmateriaaliin – ne voidaan kuvitella harjasten harjaksiksi”, Au selittää. Parantaakseen niiden öljyä hylkiviä ominaisuuksia tiimi lisäsi näiden harjasten kärjiin mahdollisimman lyhyen PFAS-molekyylin, joka koostuu yhdestä hiiliatomista, joka on sitoutunut kolmeen fluoratomiin. ”Jos ne voitaisiin pienentää nanomittakaavaan, ne muistuttaisivat hieman höyheniä, joita näkee nuolen takapuolella, jossa se kiinnittyy jouseen. Tätä kutsutaan höyhenpeitteeksi, eli kyseessä on nanokokoinen höyhenpeite”, Au sanoo.
Öljyllä kyllästetyn kankaan testit osoittivat, että materiaali sai arvosanan 6 amerikkalaisen tekstiilikemikaalien ja väriaineiden yhdistyksen käyttämällä standardilla vedenhylkivyysasteikolla. Tämä asettaa sen samalle tasolle monien kaupallisten PFAS-pohjaisten pinnoitteiden kanssa.
”Vaikka käytämme tässä prosessissa PFAS-molekyyliä, se on mahdollisimman lyhyt ja siksi ei bioakkumuloituva”, Golovin selittää. ”Kirjallisuudesta ja jopa säädöksistä näemme, että PFAS-yhdisteet, joilla on pisin ketju, kielletään ensisijaisesti, kun taas lyhyemmät pidetään paljon vähemmän haitallisina”.
Tulevaisuuden tarttumattomat paistinpannut
Tiimi toivoo voivansa lähitulevaisuudessa tehdä yhteistyötä valmistajien kanssa prosessin laajentamiseksi ja tuotteen saattamiseksi markkinoille.
Jos tämän innovaation kaupallinen potentiaali vahvistuu, voimme vihdoin saada tarttumattoman paistinpannun, joka on yhtä terveellinen kuin hiiliteräs tai valurauta, mutta toisin kuin ne, se ei vaadi niin monimutkaista hoitoa tarttumattoman pinnan saavuttamiseksi ja on lisäksi kevyt ja helppo puhdistaa.
”Hybridimateriaalimme tarjoaa samat ominaisuudet kuin aiemmin saavutettu pitkäketjuinen PFAS, mutta huomattavasti pienemmällä riskillä”, Golovin toteaa. Tutkija myöntää kuitenkin, että täydellisen paistinpannun luomiseen on vielä pitkä matka: ”Tämän alan pyhä graalin malja olisi teflonia parempi materiaali, joka ei sisältäisi lainkaan PFAS-yhdisteitä. Emme ole vielä saavuttaneet tätä tavoitetta, mutta tämä on tärkeä askel oikeaan suuntaan.”