Đột phá vật liệu chống dính 'xịn' hơn Teflon, an toàn với người

Nhóm nghiên cứu tại Đại học Toronto (Canada) vừa công bố loại vật liệu chống dính mới có thể thay thế Teflon, giúp giảm đáng kể việc sử dụng các 'hóa chất vĩnh cửu' PFAS độc hại với con người.

PFAS là nhóm hóa chất tổng hợp có khả năng chống nước, dầu mỡ, được sử dụng phổ biến trong chảo chống dính, vải không thấm nước, bao bì thực phẩm và mỹ phẩm. Tuy nhiên chúng lại rất khó phân hủy trong tự nhiên và có thể tích tụ trong cơ thể người, gây lo ngại về sức khỏe và môi trường. Nhiều quốc gia hiện đã hạn chế hoặc cấm sử dụng các dạng hóa chất vĩnh cửu do rủi ro này.

Theo Science Daily, nhóm nghiên cứu do giáo sư Kevin Golovin dẫn dắt đã phát triển một vật liệu chống dính tiên tiến, sử dụng nền tảng là dầu silicone (polydimethylsiloxane - PDMS), một chất đã được chứng minh an toàn trong y học.

PDMS vốn có khả năng chống nước tốt, nhưng lại không hiệu quả với dầu mỡ. Để khắc phục điểm yếu này, nhóm nghiên cứu đã sáng tạo ra một kỹ thuật hóa học mới, gọi là "gắn lông vũ quy mô nano". Theo đó các chuỗi phân tử silicone ngắn được liên kết lên bề mặt vật liệu theo dạng giống như những sợi lông bàn chải siêu nhỏ.

Điểm đặc biệt là phần đầu mỗi sợi silicone được gắn thêm một phân tử PFAS cực ngắn, chỉ gồm một nguyên tử carbon và ba nguyên tử fluor. Chính cấu trúc đặc biệt này giúp bề mặt vật liệu vừa đẩy nước, vừa đẩy dầu hiệu quả mà không cần đến các dạng PFAS chuỗi dài độc hại.

Kết quả thử nghiệm cho thấy vật liệu mới đạt mức chống dầu cấp 6 theo tiêu chuẩn của Hiệp hội Hóa học Dệt may và thuốc nhuộm Hoa Kỳ (AATCC), ngang ngửa với nhiều loại chất phủ PFAS thông dụng trên thị trường.

Dù vẫn sử dụng PFAS, nhóm nghiên cứu khẳng định loại PFAS siêu ngắn này không tích tụ độc hại như các dạng PFAS truyền thống, nhờ đó giảm thiểu rủi ro với cơ thể người và môi trường.

"Chúng tôi chưa tạo ra được vật liệu chống dính hoàn toàn không chứa PFAS. Nhưng đây là bước tiến lớn, giúp ngành công nghiệp tiến gần hơn tới mục tiêu đó", giáo sư Golovin nhấn mạnh.

Nhóm nghiên cứu kỳ vọng phát minh này sẽ sớm được ứng dụng trong sản xuất chảo chống dính, bao bì và nhiều sản phẩm tiêu dùng, mở ra hướng đi bền vững hơn cho công nghệ vật liệu chống dính.