Pourquoi rien ne colle au Téflon ? Ashwini Bharathula

Pour visionner la leçon en entier : http://ed.ted.com/lessons/why-doesn-t-anything-stick-to-teflon-ashwini-bharathula

Il y avait du Téflon dans les combinaisons spatiales de l'équipage d'Apollo lorsqu'ils ont marché sur la lune, dans la tuyauterie et les valves du projet Manhattan, et il y en a sans aucun doute dans nos cuisines, sous la forme de recouvrement anti-adhésif sur nos poêles à frire et nos moules à gâteau. Quelle est la nature de ce solide glissant et pourquoi rien ne s'y colle ? Ashwini Bharathula nous fait découvrir la science du Téflon.

Leçon par Ashwini Bharathula, animation d'Andrew Foerster.

Rien ne collait au parrain de la mafia
John Gotti.

Il a échappé à la justice
pendant des années,

corrompant et menaçant
les jurys et les témoins.

Cela lui valu le surnom de Teflon Don.

C'est en effet un des matériaux
les plus glissants sur Terre.

Il y avait du Téflon
dans les combinaisons spatiales

de l'équipage d'Apollo sur la Lune,

dans les tuyauteries et les valves
du Projet Manhattan.

Il y en a sans doute dans votre cuisine,

comme recouvrement anti-adhésif
sur les poêles et les moules à gâteaux.

Quelle est la nature de ce solide glissant
et pourquoi rien ne s'y accroche ?

Le Téflon est la marque
du polytétrafluoroéthylène,

soit le PTFE.

C'est un chimiste américain de 27 ans
qui l'a découvert par hasard en 1938.

Il s'appelait Roy Plunkett.

Il tentait de développer un fluide
réfrigérant non toxique pour DuPont,

une entreprise chimique.

La substance blanche étrange
qui s'était formée dans son contenant

était chimiquement inerte,

c'est-à-dire qu'elle ne réagissait pas
avec d'autres substances.

Elle avait également un coefficient
de friction extrêmement faible,

provoquant le glissement
des autres matériaux à son contact.

Les propriétés du Téflon le rendent idéal
quand on a besoin d'une surface glissante,

chimiquement résistante ou imperméable.

De nombreuses applications
sont donc possibles.

On le trouve partout,

comme revêtement des imperméables,
des roulements à billes industriels,

des prothèses articulaires,
des circuits imprimés,

et même du toit montagneux
de l'aéroport international de Denver.

Les propriétés extraordinaires du PTFE
proviennent de sa structure moléculaire.

C'est un polymère,

il est donc constitué de la répétition
de nombreuses sous-unités atomiques.

Une chaîne de PTFE est constituée
par un axe d'atomes de carbone,

auxquels sont attachées deux fluorines.

Les atomes de fluorine encerclent
le carbone comme une armure,

sous forme de spirale,
autour de cette chaîne.

Le lien qui unit le carbone
et la fluorine est particulièrement fort.

Tout comme un couple fusionnel
qui ignore le reste du monde,

le carbone et la fluorine
interagissent si fortement

que les forces intermoléculaires normales
qui font que les substances collent

n'ont aucune chance d'interagir.

Même les pieds des lézards gecko,
pourtant si adhésifs, glissent.

Mais attendez !

Si le PTFE ne se colle sur rien,

comment peut-il adhérer si fermement
à une poêle par exemple ?

Une méthode consiste à traiter
par sablage la surface de la poêle,

ou à l'attaquer avec des produits
chimiques pour la rendre rugueuse.

On applique ensuite une couche d'apprêt
qui agit comme une colle

et dont la composition exacte
est jalousement gardée secrète

par chaque fabriquant.

On vaporise ensuite la poêle
avec du PTFE liquide

et on la cuit à 426°C.

Les couches se solidifient
en une couverture lisse et glissante.

Quand on cuit des œufs
dans une poêle traitée au PTFE,

les liens super forts
entre le carbone et la fluorine

ignorent les molécules d'eau, de graisse
et de protéines contenues dans un œuf.

Sans ces interactions,

les aliments glissent et ne collent pas.

Il est légitime de se demander si cuire
avec une poêle en PTFE est sain.

La réponse est oui, si on est prudent.

Le PTFE est stable
à des températures modérées,

comme celle pour cuire un œuf
ou du poisson.

Mais au-delà de 260°C,
il commence à se dégrader.

En le chauffant davantage, il libère
de la fumée qui peut rendre nauséeux.

Une poêle vide atteint cette température
rapidement sur un feu vif.

Mais les cuisines sont suffisamment
ventilées pour dissiper la fumée.

On pensait aussi que consommer
du PTFE accidentellement,

quand un flocon se détachait
d'une poêle éraflée,

était mauvais pour la santé.

Mais le consensus actuel
est en faveur de son innocuité.

En effet, le PTFE
n'interagit pas facilement

avec d'autres produits chimiques.

Il ne va donc pas se détériorer
dans votre organisme.

C'est par contre différent
pour la production du Téflon.

DuPont et son entreprise dérivée Chemours

sont poursuivis
pour des millions de dollars.

Ils sont accusés d'avoir pollué
l'environnement

pendant des décennies,

et d'avoir exposé leurs employés
et les communautés voisines

à des risques sanitaires
liés au produit chimique toxique PFOA.

Le PFOA entre
dans la fabrication du Téflon.

Pour en revenir à John Gotti,
il fut reconnu coupable

de cinq meurtres en 1992,
parmi d'autres charges.

Le directeur du bureau du FBI de New York
a pu annoncer à cette occasion ceci :

« Il n'y a plus de Téflon.

On a recouvert Don de velcro,

et toutes les charges
lui collent à la peau. »