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  工程师们研制出一种新式不粘涂层，总算或许给特氟龙带来一些竞赛 —— 而且不含那些引发健康警报的危险“永久性化学物”。

  经过将硅基“刷毛”与尽或许小的PFAS分子结合，该团队发明了一种外表，其防水防油作用与传统涂层相同超卓。

  多伦多大学应用科学与工程学院的研讨人员发明了一种新式资料，或许为大范围的使用在炊具和其他日用品的不粘涂层供给更安全的挑选。

  这种立异资料能像许多规范不粘外表相同有效地排挤水和油脂，但所含的全氟烷基和多氟烷基物质（PFAS）要少得多。PFAS是一类与环境和健康问题相关的化学物质。

  “长期以来，研讨界一直在尽力开发更安全的PFAS代替品，”多伦多大学工程学院经用排挤先进资料（DREAM）实验室负责人凯文·戈洛温（Kevin Golovin）教授（机械与工业工程系）表明。

  “应战在于，发明一种能排挤水的物质很简单，但很难制造出一种也能平等程度排挤油和油脂的物质。科学家们在这些代替资料的功能上遇到了瓶颈。”

  特氟龙（聚四氟乙烯或PTFE）于20世纪30年代末初次面世，因其能防止水、油和油脂粘附而出名。特氟龙归于更大的PFAS宗族。

  PFAS分子由与多个氟原子键合的碳原子组成。这些碳-氟键极端安稳，正是这种特性赋予了PFAS强壮的不粘性。

  相同的化学安稳性也使PFAS能够反抗天然降解进程。这种在环境中的持久性为它们赢得了“永久性化学物”的绰号。

  除了持久性，PFAS还以在生物安排中堆集而出名，而且跟着它们在食物链中向上移动，其浓度会不断扩展。

  多项研讨已将露出于高水平PFAS与某些类型的癌症、出世缺点和其他健康问题联系起来，其中长链PFAS通常被以为比短链的更有害。

  尽管存在危险，但由于缺少代替品，PFAS在消费品中依然无处不在：它们不只大范围的使用在炊具，还用于防水织物、食品包装，乃至化妆品中。

  “咱们一直在研讨作为PFAS代替品的资料叫做聚二甲基硅氧烷（PDMS），”戈洛温说。

  “PDMS常以硅胶的称号出售，依据其配方不同，它可具有非常好的生物相容性 —— 事实上，它常用于规划植入体内的器械中。但在此之前，咱们没办法让PDMS到达与PFAS适当的功能。”

  为了战胜这样的一个问题，机械与工业工程系博士生塞缪尔·欧（Samuel Au）开发了一种新的化学技能，该团队称之为“纳米级箭羽”（nanoscale fletching）。该技能在《天然-通讯》上宣布的一篇论文中进行了描绘。

  “与典型的硅胶不同，咱们将短链PDMS连接到基底资料上 —— 你能够把它们幻想成刷子上的刷毛，”欧说。

  “为了进步其排挤油的才能，咱们现在加入了尽或许短的PFAS分子，它只包括一个碳原子和三个氟原子。咱们也能够在每根PDMS刷毛的结尾键合大约七个这样的分子。”

  “假如你能缩小到纳米规范，它看起来会有点像你在箭尾接近弓弦处看到的茸毛。那被称为箭羽（fletching），所以这便是纳米级箭羽。”

  欧和他的团队将这种新资料涂在一块织物上，然后滴上各种油，调查其排挤作用。依据美国纺织化学师与印染师协会（AATCC）拟定的规范，这种新涂层到达了6级，与许多规范的PFAS基涂层适当。

  “尽管咱们在此进程中的确使用了一种PFAS分子，但它是最短链的，因而不会产生生物累积，”戈洛温说。

  “咱们在文献乃至法规中看到的是，最早被制止的是长链PFAS，而短链的则被以为危害性小得多。咱们的混合资料供给了与长链PFAS相同的功能，但危险大幅度的下降。”

  戈洛温表明，该团队乐意与期望扩展规划和商业化该工艺的不粘涂层制造商协作。与此同时，他们将持续研讨更多的代替品。“该范畴的终极目标是开宣布一种功能逾越特氟龙、且彻底不含有PFAS的物质，”戈洛温说。