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なぜテフロンには何もくっつかないのか ― アシュウィニ・バラシュラ

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    マフィアのボス ジョン・ゴッティは
    司法の網をすり抜け続け
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    陪審員や目撃者を買収したり脅迫することで
    何年も刑罰を逃れてきました
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    これが理由で 地球上でもっとも滑りやすい
    素材の一つにちなんで
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    テフロン・ドンと
    呼ばれるようになりました
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    テフロンは月面着陸したアポロ号の
    乗組員が着ていた宇宙服や
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    マンハッタン計画で使われた
    パイプやバルブや
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    フライパンやオーブンシートなどの
    くっつかない加工として台所でも見られます
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    このツルツルの固体とは何で
    なぜ何もくっつかないのでしょうか？
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    テフロンとは
    ポリテトラフルオロエチレン
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    略称PTFEの商標名です
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    テフロンが偶然発見されたのは1938年
    27歳のアメリカ人化学者によってでした
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    ロイ・プランケットという人物です
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    デュポンという化学会社のために
    無毒な冷却液を
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    開発しようとしているときでした
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    研究室の容器内部に形成された
    謎の白い物質は
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    化学的に不活性でした
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    つまり他の物質と反応しないという意味です
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    また この物質は摩擦係数が極端に低く
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    ほかの物質が触れた途端に
    滑ってしまいました
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    テフロンの性質がうってつけなのは
    何かを滑りやすくしたり
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    耐薬品性を与えたり
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    防水加工したいときです
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    つまり用途がたくさんあるということです
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    テフロンはあらゆるところで見られます
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    例えば レインコートや
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    工業用の玉軸受や
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    人口関節や
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    回路基板や
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    ロッキー山脈がテーマのデンバー国際空港の
    屋根にさえ塗布されています
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    PTFEが持つ驚異的な性質は
    分子の構造によるものです
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    これはポリマーの一種で
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    原子の塊が鎖状に
    繰り返しつながったものです
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    PTFE鎖では基本骨格の
    炭素原子それぞれに
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    フッ素原子が２つ付いています
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    フッ素原子が炭素原子の周りを
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    鎧のように らせん状に囲っており
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    炭素とフッ素の結合は
    恐ろしく強固です
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    相手以外は誰も目に入らない
    カップルのように
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    炭素とフッ素の相互作用は
    あまりにも強いため
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    通常ならば物質同士を
    くっつける作用のある分子間力も
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    全く無効なのです
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    張り付くことで知られるヤモリの足ですら
    まず 表面をつかめません
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    あれ？ 変ですね
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    もしPTFEが何にもくっつかないならば
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    どのようにしてフライパンなどに
    ここまでしっかり付着させられるのでしょうか
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    １つの方法では フライパンに
    サンドブラスト処理をするか
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    化学物質で傷つけるなどして
    表面をザラザラにした後
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    糊のような役割をする
    下塗り剤を重ねます
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    この下塗り剤の厳密な組成は
    各メーカーの企業秘密です
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    このフライパンに液体のPTFEを噴霧し
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    430℃近くまで加熱します
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    こうしてできた層が凝固し
    平らで滑らかな膜を作ります
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    このPTFEでコーティングされた
    フライパンで卵を焼くと
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    炭素とフッ素の
    極端に強い結合により
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    卵の中の水や脂肪や
    タンパク分子には反応しません
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    相互作用が起こらないので
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    食べ物はくっつかずに滑ります
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    PTFE加工されたフライパンで料理しても
    安全かどうか疑問に思うかもしれません
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    もちろん 気を付ければ大丈夫です
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    PTFEは卵や魚を料理するときのような
    適度な温度では安定しています
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    しかし260℃を超えると
    劣化が始まり
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    さらに過熱すると
    吐き気を催すような煙が発生します
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    フライパンを高温で空焚きすると
    すぐに260℃に達してしまいますが
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    普通の台所は煙を消散させるために
    十分な換気設備があります
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    また 傷ついたフライパンから
    剥がれ落ちたPTFEを
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    偶然 摂取してしまうのも
    体に悪いと考えられていましたが
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    近年では
    無害であるという見解が一般的です
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    PTFEは他の化学物質に反応しないので
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    体内では分解されないと
    考えられているためです
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    テフロンの製造が安全かどうかは
    また別の話です
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    デュポン社と デュポン社から
    分社・独立したケマーズ社は
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    数百万ドル相当の訴訟を起こされています
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    何十年にもわたって環境を汚染し
    従業員や地域住民の
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    健康を害したという訴えです
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    問題になったのは
    PFOAという有毒な化学物質です
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    この化学物質はテフロンの
    製造過程で使われていました
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    ジョン・ゴッティに話を戻すと
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    テフロン・ドンと呼ばれたゴッティには
    1992年 ついに５件の殺人など
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    複数容疑で有罪判決が下されました
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    それを受け ニューヨーク市のFBI局長は
    こう表明したそうです
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    「テフロン・ドンはこれで
    一巻の終わりです
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    マジックテープで覆われ
    すべての容疑が固められていますからね」
Title:
なぜテフロンには何もくっつかないのか ― アシュウィニ・バラシュラ
Description:

＊このビデオの教材: http://ed.ted.com/lessons/why-doesn-t-anything-stick-to-teflon-ashwini-bharathula

テフロンは、月面着陸したアポロ号の乗組員が着ていた宇宙服や、マンハッタン計画のパイプやバルブに使われ、また、フライパンやオーブンシートなどのくっつかない加工として、台所でも見られます。このツルツルの固体とは何なのでしょうか？ そしてなぜ何もくっつかないのでしょうか？ アシュウィニ・バラシュラがテフロンの化学を説明します。

講師：アシュウィニ・バラシュラ、アニメーション：アンドリュー・フェルスター
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:45

Japanese subtitles

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