Teflonpannuja on käytetty jo useita vuosikymmeniä, mutta ne on valmistettu terveydelle haitallisista aineista. Uusi materiaali lupaa saman tarttumattomuuden ja minimaalisen myrkyllisyyden.
Sisällysluettelo
Tutkijat Toronton yliopistosta ovat kehittäneet tarttumattoman pinnoitteen, joka hylkii vettä ja rasvaa yhtä tehokkaasti kuin teflon, mutta sisältää vain minimaalisen ja myrkyttömän määrän perfluorattuja amiineja (PFAS). Nämä synteettiset kemikaalit vapautuvat astioista niiden kulumisen myötä ja jäävät elimistöön pitkäksi aikaa. Ne liittyvät moniin erilaisiin sairauksiin.
Keksimisestään lähtien 1930-luvun lopulla teflon (polytetrafluorieteeni tai PTFE) on vähitellen tullut suosituin pinnoite kotitalouksien paistinpannuille. Sen erinomaiset tarttumattomat ominaisuudet estävät ruoan tarttumisen ja helpottavat huomattavasti puhdistusta ja huoltoa.
Viime vuosina on kuitenkin ilmestynyt tutkimuksia, jotka ovat vakavasti horjuttaneet sen mainetta. Tutkijat ovat löytäneet teflonista aineita, jotka tunnetaan nimellä PFAS (per- ja polyfluoralkyyliaineet) tai pitkäikäiset kemikaalit. PFAS-yhdisteet vapautuvat keittiövälineistä käytön aikana ja päätyvät elimistöömme ruoan kautta. Tutkimukset ovat osoittaneet, että PFAS-yhdisteet pysyvät elimistössä muuttumattomina pitkään ja voivat aiheuttaa sairauksia, kuten tiettyjä syöpiä, synnynnäisiä epämuodostumia ja muita terveysongelmia.
”Tiedeyhteisö on jo pitkään yrittänyt kehittää turvallisempia vaihtoehtoja PFAS:ille”, selittää professori Kevin Golovin, DREAM-laboratorion (Durable Repellent Engineering Advanced Materials) johtaja Toronton yliopistossa ja johtava kirjoittaja äskettäin Nature Communications -lehdessä julkaistusta tutkimuksesta. ”Ongelmana on, että vaikka on helppo luoda vettä hylkivä aine, on vaikea luoda ainetta, joka hylkii myös öljyä ja rasvaa yhtä tehokkaasti.”
Miltä uusi materiaali näyttää?
Uusi materiaali on luotu polydimetyylisiloksaanin (PDMS) pohjalta, joka tunnetaan paremmin nimellä silikoni. ”PDMS myydään usein silikonina, ja koostumuksestaan riippuen se voi olla erittäin biokompatibel. Siksi sitä käytetään usein implantteina”, Golovin selittää.
Ongelmana on, että PDMS itsessään ei voi kilpailla PFAS:n kanssa öljyn ja rasvan hylkimiskyvyssä. 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. Öljyä hylkivien ominaisuuksien vahvistamiseksi tiimi lisäsi harjasten kärjiin mahdollisimman lyhyen PFAS-molekyylin, joka koostuu yhdestä hiiliatomista, johon on sitoutunut kolme fluoriatomia. ”Jos voisi pienentää itsensä nanomittakaavaan, se olisi vähän kuin höyhenet, joita näkee nuolen takapuolella, siellä missä se liittyy jousiin. Sitä kutsutaan höyhenpeitteeksi, joten tämä on nanohöyhenpeite”, Au sanoo.
Öljypisaroilla päällystetyn kankaan testit osoittivat, että materiaali sai arvosanan 6 American Association of Textile Chemists and Coloristsin käyttämällä standardisella vettä hylkivyysasteikolla. Tämä asettaa sen samalle tasolle monien kaupallisten PFAS-pohjaisten pinnoitteiden kanssa.
”Vaikka käytämme PFAS-molekyyliä tässä prosessissa, se on lyhin mahdollinen molekyyli ja siten ei ole bioakkumuloituva”, Golovin selittää. ”Kirjallisuudesta ja jopa säädöksistä näemme, että pidempiketjuiset PFAS-yhdisteet ovat ensisijaisesti kiellettyjä, kun taas lyhyemmät molekyylit katsotaan paljon vähemmän haitallisiksi.”
Tulevaisuuden tarttumattomat paistinpannut
Tiimi toivoo voivansa lähitulevaisuudessa tehdä yhteistyötä valmistajien kanssa prosessin laajentamiseksi ja tuotteen saattamiseksi markkinoille.
Jos tämän innovaation kaupallinen potentiaali vahvistuu, saamme vihdoin paistinpannun, joka estää ruoan tarttumisen ja on yhtä terveellinen kuin hiiliteräksestä tai valuraudasta valmistetut paistinpannut, mutta toisin kuin ne, se ei vaadi niin monimutkaista hoitoa tarttumattoman pinnoitteen säilyttämiseksi, on kevyt ja helppo puhdistaa.
”Hybridimateriaalimme on ominaisuuksiltaan samanlainen kuin pitkäketjuinen PFAS, mutta riskit ovat paljon pienemmät”, Golovin toteaa. Tutkija myöntää kuitenkin, että täydellisen paistinpannun kehittäminen on vielä kaukana: ”Lopullinen tavoite tällä alalla on luoda materiaali, joka on parempi kuin teflon, mutta ei sisällä lainkaan PFAS-yhdisteitä. Emme ole vielä saavuttaneet tätä tavoitetta, mutta tämä on tärkeä askel oikeaan suuntaan.”
