Dlaczego do teflonu nic się nie przykleja? - Ashwini Bharathula

Zobacz pełną lekcję na: http://ed.ted.com/lessons/why-doesn-t-anything-stick-to-teflon-ashwini-bharathula

Teflon był częścią skafandrów kosmicznych załogi Apollo, która miała je na sobie podczas lądowania na księżycu. Był obecny w rurach i zaworach użytych w projekcie budowy bomby atomowej "Manhattan". Być może teraz możecie go znaleźć w waszej kuchni, gdzie pełni funkcję antypoślizgowej powłoki na patelniach i blachach do pieczenia? Czym jest ten śliski materiał i dlaczego nic się do niego nie przykleja? O teflonie opowiada Ashwini Bharathula.

Lekcja: Ashwini Bharathula, animacja: Andrew Foerster.

Nic nie przyklejało się
do szefa mafii Johna Gottiego,

który przez lata unikał sprawiedliwości,

przekupując i zastraszając
sędziów i świadków.

W efekcie zyskał
przydomek "Teflonowy Don",

a teflon jest jednym z najbardziej
śliskich materiałów na Ziemi.

Znajdował w skafandrach załogi Apollo,
gdy ta lądowała na Księżycu,

w rurach i zaworach użytych w projekcie
budowy bomby atomowej "Manhattan".

W kuchni służy jako antypoślizgowa
powłoka patelni i blach do pieczenia.

Czym jest ten śliski materiał
i dlaczego nic się do niego nie przykleja?

Teflon to nazwa handlowa
politetrafluoroetylenu,

czyli PTFE.

Został wynaleziony przypadkiem w 1938 roku
przez 27-letniego amerykańskiego chemika

Roya Plunketta

w trakcie prac nad
nietoksycznym płynem chłodzącym

dla koncernu chemicznego DuPont.

Dziwna biała substancja powstała
w zbiorniku laboratoryjnym

i była chemicznie obojętna,

czyli nie wchodziła w reakcje
z innymi substancjami.

Miała również wyjątkowo niski
współczynnik tarcia,

sprawiając, że inne materiały
od razu się z niej ześlizgiwały.

Teflon był idealny dla każdego,
kto potrzebował czegoś śliskiego,

odpornego chemicznie

albo wodoodpornego,

czyli mającego wiele zastosowań.

Dziś teflon można znaleźć wszędzie,

w płaszczach przeciwdeszczowych,

łożyskach kulkowych,

sztucznych stawach,

płytkach drukowanych,

a nawet na dachu lotniska w Denver
podobnego do Gór Skalistych.

Niezwykłe właściwości PTFE
wynikają z jego budowy molekularnej.

To polimer

składający się z długich łańcuchów
powtarzających się atomów.

Łańcuch PTFE ma główną nić
złożoną z atomów węgla,

z których każdy jest połączony
z dwoma atomami fluoru.

Atomy fluoru otaczają węgiel jak zbroja,

spiralnie okręcając łańcuch,

a wiązanie między węglem i fluorem
jest wyjątkowo silne.

Niczym para ignorująca
wszystkich z wyjątkiem siebie

węgiel i fluor są związane tak mocno,

że zwykłe siły międzycząsteczkowe,
pomagające substancjom się łączyć,

nie mają żadnych szans.

Nawet słynne czepliwe nogi gekonów
nie mogą przyczepić się do teflonu.

Ale moment!

Skoro PTFE do niczego się nie przykleja,

to jak może być tak solidnie przymocowany
do czegoś takiego jak patelnia?

Jedną z metod jest piaskowanie

lub trawienie chemikaliami
w celu uzyskania szorstkości materiału.

Później nakłada się specjalny podkład,
który działa jak klej.

Jego dokładny skład to tajemnica handlowa
strzeżona przez każdego producenta.

Patelnię pokrywa się ciekłym PTFE

i ogrzewa do około 427 stopni Celsjusza.

Dzięki temu warstwy twardnieją,
tworząc gładką, śliską powłokę.

W trakcie smażenia jajek
na patelni pokrytej PTFE

bardzo mocne wiązania węgla i fluoru

ignorują cząsteczki wody,
tłuszcz i białka występujące w jajkach.

Bez tych oddziaływań

jedzenie się ślizga,
nie przyklejając się do powierzchni.

Pewnie zastanawiacie się, czy smażenie
na patelni z PTFE jest bezpieczne.

Odpowiedź brzmi tak,
jeśli jest się ostrożnym.

PTFE jest stabilny w umiarkowanej
temperaturze, jak przy smażeniu jajek,

jednak powyżej 260 stopni Celsjusza
zaczyna się rozkładać,

a dalsze podgrzewanie uwalnia opary
powodujące złe samopoczucie.

Pusta patelnia na dużym ogniu
bardzo szybko osiąga 260 stopni,

ale w większości kuchni
jest wentylacja wywiewająca opary.

Kiedyś sądzono,
że przypadkowe zjedzenie PTFE,

który złuszczył się
na zarysowanej patelni, jest szkodliwe,

ale obecne badania pokazują,
że to nieprawda.

Ponieważ PTFE niechętnie reaguje
z innymi związkami chemicznymi,

raczej nie rozkłada się
wewnątrz organizmu.

To, czy produkcja teflonu
jest bezpieczna, to już inna sprawa.

Koncern DuPont
i pokrewna spółka Chemours

zmagają się z pozwami sądowymi
o miliony dolarów.

Oskarża się je o wieloletnie
zanieczyszczanie środowiska

i narażanie pracowników
i okolicznych społeczności

na utratę zdrowia w wyniku kontaktu
z toksyczną substancją PFOA,

którą wykorzystuje się
przy produkcji teflonu.

Jeśli chodzi o Johna Gottiego,

to w 1992 roku został ostatecznie
skazany za pięć morderstw,

nie licząc innych oskarżeń.

To wtedy szef FBI w Nowym Jorku ogłosił,

że teflonu już nie ma,

że jest pokryty rzepem,
do którego przyczepiły się oskarżenia.