Teflon bekommt unbedenkliche Konkurrenz
Biokompatible Antihaftbeschichtung der University of Toronto unschädlich für die Gesundheit
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Antihaftbeschichtung im Test: Teflon-Ersatz lässt Öltropfen abperlen (Foto: Samuel Au, utoronto.ca) |
Toronto (pte012/30.07.2025/11:30)
Forscher der University of Toronto um Kevin Golovin haben eine für die Gesundheit unbedenkliche Antihaftbeschichtung als Alternative zu Teflon entwickelt. Die Innovation aus Kanada verzichtet auf Per- und Polyfluoralkyl-Substanzen (PFAS), die auch als Ewigkeitschemikalien bezeichnet werden, weil sie mit klassischen Methoden kaum zu zerstören sind.
Es begann mit Silikon
"Die Herausforderung bestand darin, eine leicht herstellbare Substanz, die Wasser abweist, dazu zu bringen, auch Öle und Fette abperlen zu lassen. Das Material, mit dem wir als Alternative zu PFAS angefangen haben zu arbeiten, heißt Polydimethylsiloxan oder PDMS", sagt Golovin.
PDMS ist besser bekannt als Silikon und kann je nach Zusammensetzung sehr biokompatibel sein. Es wird häufig in Geräten verwendet, die in den Körper implantiert werden. Zunächst gelang es jedoch nicht, eine PDMS-Variante zu finden, die eine ähnlich gute Leistung wie PFAS erbringt. Um dieses Problem zu lösen, hat Golovins Doktorand Samuel Au eine neue chemische Technik entwickelt, die das Team als "Nanoscale Fletching" bezeichnet.
Abweisende Nano-Bürste
Konkret wird PDMS mit feinen Stacheln aus dem gleichen Material überzogen. "Man kann sich das wie eine Bürste vorstellen, nur im Nanomaßstab. Um die Ölabweisung zu verbessern, haben wir nun das kürzestmögliche PFAS-Molekül hinzugefügt, das aus einem einzigen Kohlenstoffatom mit drei Fluoratomen besteht. Wir konnten etwa sieben davon an das Ende jeder PDMS-Borste binden", betont Au.
Dieses Molekül ist das am wenigsten gesundheitsschädliche aus der Familie der PFAS und reichert sich, anders als größere Moleküle dieser Art, im Körper nicht an. Die Oberfläche ähnele den Federn am hinteren Ende eines Pfeils. "Das nennt man Befiederung, also handelt es sich hier um eine Befiederung im Nanomaßstab", sagt der Doktorand.
Die Entwickler haben ein Stück Stoff mit ihrem Material beschichtet und tropften verschiedene Öle darauf, um zu sehen, wie gut es diese abweisen konnte. Auf einer von der American Association of Textile Chemists and Colorists entwickelten Skala erreichte die neue Beschichtung die Note 6 und liegt damit auf dem Niveau vieler Standardbeschichtungen auf PFAS-Basis. "Der Heilige Gral ist eine Substanz, die Teflon übertrifft, aber ganz ohne PFAS auskommt", erklärt Golovin.
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