テフロンの滑りやすさ：何もくっつかない理由

要約

本記事では、ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）の商標名であるテフロンの科学と、何もくっつかない理由について探求します。テフロンは、DuPontの非毒性冷媒フルイドの開発を試みていた化学者Roy Plunkettによって1938年に偶然発見されました。そのユニークな特性により、滑りやすさ、化学耐性、防水性が必要なアプリケーションに最適です。その有用性にもかかわらず、テフロンの製造の安全性や環境および人間の健康への潜在的な影響について懸念があります。

テフロン・ドン：イントロダクション

「テフロン・ドン」というニックネームは、陪審員や証人を賄賂や脅迫で脅したことで長年司法の追及を逃れたマフィアのボス、ジョン・ゴットに与えられました。この名前は、地球上で最も滑りやすい物質の1つであるテフロンにインスパイアされたものです。しかし、テフロンとは何であり、何もくっつかないのでしょうか？

テフロンとは？

テフロンは、他の物質と反応しない化学的に不活性な物質であるポリテトラフルオロエチレン（PTFE）の商標名です。DuPontという化学会社のために非毒性冷媒フルイドを開発しようとしていた化学者Roy Plunkettによって、1938年に偶然発見されました。 PTFEは、非常に低い摩擦係数を持ち、滑りやすくくっつかりにくいため、特別な性質を持っています。

PTFEの分子構造

PTFEは、繰り返し単位の長い鎖から構成される高分子です。 PTFEの鎖は、炭素原子のバックボーンであり、それぞれが2つのフッ素原子に接続されています。フッ素原子は、鎖を螺旋状に取り囲み、炭素とフッ素の間の結合は非常に強固です。この強固な結合により、PTFEに他の物質がくっつくのを防ぎ、さらには、強力な接着力を持つ壁虎の足のようなものもくっつかないのです。

テフロンの応用

PTFEのユニークな特性により、滑りやすさ、化学耐性、防水性が必要なアプリケーションに最適です。雨具、工業用ボールベアリング、人工関節、回路基板、そしてデンバー国際空港の屋根など、さまざまな製品に使用されています。

フライパンにテフロンをコーティングする方法は？

PTFEが何にもくっつかないのであれば、フライパンなどの物にどのように強く付着するのでしょうか？一つの方法は、フライパンをサンドブラストするか、化学物質でエッチングして表面を粗くすることです。その後、接着剤のように機能する特別なプライマーが塗られます。その正確な組成は、各メーカーによって秘密に守られています。フライパンに液体PTFEを吹き付け、約800度華氏に加熱します。その後、層は固化して滑らかで滑らかなコーティングになります。このPTFEコーティングされたフライパンで卵を調理すると、炭素とフッ素の結合が非常に強く、卵の水分、脂肪、タンパク質分子を無視します。これらの相互作用がないため、食品はくっつかずにスライドするのです。

PTFEコーティングされたフライパンで調理するのは安全ですか？

PTFEは、卵や魚を調理するのに使われるような中程度の温度では安定しています。しかし、500度華氏以上に加熱すると、分解し始め、さらに加熱すると、吸入すると体調不良を引き起こす可能性のある煙が発生します。空のフライパンは高温になり、500度に達するので、換気が十分に行われているほとんどのキッチンでは、煙が拡散されます。傷ついたフライパンからはがれたPTFEを誤って摂取することについては、以前は懸念されていましたが、現在の合意は、それが無害であるということです。PTFEは他の化学物質とあまり相互作用しないため、体内で分解されることはないと考えられています。