นักวิจัยแคนาดาคิดค้น “สารเคลือบยุคใหม่” ประสิทธิภาพเทียบเทฟลอน แต่ดีกว่าสำหรับโลกและสุขภาพ

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโตรอนโต ประเทศแคนาดา พัฒนาเทคโนโลยีเคลือบผิวใหม่ ที่ทั้งกันน้ำ กันน้ำมัน และลดการใช้สารเคมีอันตรายที่ตกค้างยาวนานในธรรมชาติ หรือที่เรียกว่า PFAS โดยยังคงความสามารถในการไม่เกาะติดเหมือนเทฟลอน

ใช้ PDMS แทน PFAS แต่ทำให้ไม่ติดได้เท่าเดิม

ทีมวิจัยเริ่มจากวัสดุชื่อ PDMS (Polydimethylsiloxane) ซึ่งก็คือซิลิโคนชนิดหนึ่งที่ใช้กันทั่วไปในคอนแทคเลนส์ อุปกรณ์ทางการแพทย์ และเครื่องสำอาง เพราะมันปลอดภัยและทนความร้อน แต่ข้อเสียคือมันกันน้ำมันไม่ดีเท่า PFAS แบบที่ใช้ในเทฟลอน

พวกเขาจึงพัฒนาเทคนิคใหม่ชื่อว่า “nanoscale fletching” ซึ่งเป็นการปรับโครงสร้างของ PDMS ให้เหมือนมีขนแปรงเล็กๆ อยู่บนผิว แล้วใส่โมเลกุลพิเศษที่มีฟลูออรีนเล็กที่สุด (-CF₃) เข้าไป ทำให้ผิวเคลือบลื่น กันน้ำ และน้ำมันได้ดีขึ้นโดยไม่ต้องพึ่งสาร PFAS แบบสายยาวที่สะสมในร่างกายและสิ่งแวดล้อม

ทำไมเรียกว่า nanoscale fletching ?

เทคนิคนี้ได้ชื่อมาจาก fletching หรือการติดขนนกที่ปลายลูกธนู ช่วยให้ลูกธนูพุ่งตรง ซึ่งก็ทำงานแบบเดียวกับที่กลุ่มโมเลกุลเล็ก ๆ เหล่านี้เรียงตัวบนผิว PDMS ช่วยให้วัสดุ “ลื่น” อย่างมีประสิทธิภาพในระดับนาโน

ประสิทธิภาพเทียบเทฟลอน แต่ดีกับสิ่งแวดล้อมมากกว่า

สารเคลือบใหม่นี้ผ่านการทดสอบมาตรฐานอุตสาหกรรม ได้คะแนนระดับเดียวกับสารเคลือบที่มี PFAS แต่ใช้ PFAS ปริมาณน้อยมาก และเป็นชนิดที่ไม่สะสมในร่างกาย จึงลดความเสี่ยงทั้งด้านสิ่งแวดล้อมและสุขภาพ

ทีมวิจัยหวังว่าจะต่อยอดเทคโนโลยีนี้กับภาคอุตสาหกรรมในอนาคต โดยสามารถใช้ได้กับหลายวัสดุ ทั้งไนลอน โพลีเอสเตอร์ อะลูมิเนียม และสแตนเลส ซึ่งอาจพลิกโฉมตลาดเครื่องครัวไปจนถึงวัสดุในอุตสาหกรรมอื่น ๆ

ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Communications

ที่มา: University of Toronto