ヤモリですらテフロンにはくっつかない（そしてその他の危険な事実）

偶然に生まれた数多くの驚くべき発明のうちの 1 つ。

サラ・チョドシュ著 | 公開日 2018 年 4 月 6 日午後 4:00 EDT

ロイ・プランケットは偉大になる運命にある男とは思えない。 そしてある意味、彼はそうではなかった。 プランケットはテフロンという驚異の技術を私たちに与えてくれましたが、それは偶然に行われたのです。

プランケット氏はデュポン社のエンジニアとして、新しい冷媒を作る任務を負っていました。 テトラフルオロエチレンガスを使った彼の実験は、加圧されたガスがボトル内でプラスチックのような物質に変化したときに小さな問題に遭遇しました。 おっと。 固化した物質は冷媒としては役に立ちませんでしたが、プランケットがキャニスターを切り開いたとき、彼はあることに気づきました：これは非常に滑りやすいものでした。 そして滑りやすいものは便利です。

こうしてテフロン物語が始まりました。 今週は、プランケットが幸せな発見をしてから 80 周年を迎えます。皆さんも少し時間をとって、テフロンがどれほど素晴らしいものであるかを理解しましょう。 まず、焦げ付き防止鍋の壁を登ろうとして失敗するヤモリの楽しいビデオがあります。

ヤモリは、原子と分子の間の小さな引力であるファンデルワールス力を足で利用しているため、ほとんどすべてのものにくっつくことができます。 ファンデルワールス力はほぼどこにでも存在するため、ヤモリはほぼどこにでもくっつく可能性があります。 しかし、テフロン (ポリテトラフルオロエチレン、または PTFE としても知られています。「テフロン」はデュポン社が製造する PTFE の名前ブランドです) には当てはまりません。 テフロンはその化学構造により、そのような力を受けません。 はい、ちょっとここでオタクになります。

テフロンは基本的にフッ素分子でコーティングされた炭素原子の長い鎖で構成されており、外側に保護層を備えたワイヤーに似ています。 フッ素は非常に電気陰性度の高い元素であり、電子を強く引き寄せて保持します。 炭素に結合すると、炭素原子を囲む電子の一部が周囲のフッ素に向かって引き出されることを意味します。 実際、それらは非常に強く引き寄せられるため、ほとんどフッ素の近くに留まり、分子の外側全体に強い負電荷を生成します。 ファンデルワールス力は、分子または原子のプラス端とマイナス端を誘導できるかどうかに依存しますが、テフロンのフッ素層は永続的なマイナスの電荷を持っているだけです。 電子は一箇所に留まります。

化学構造が非常に非反応性である理由でもあります。 炭素は通常、ほぼあらゆるものと反応しますが、フッ素分子に包まれていると、反応するために他の原子に物理的にアクセスできなくなります。

これは、水や油がコーティングに付着できないのと同じように、ヤモリの足はテフロンを物理的に掴むことができないことを意味します。 表面全体に均一な負の電荷があるだけでは、極性分子も非極性分子も同様に付着できません。

ちなみに、アリはテフロンの上に登ることができないため、アリを研究する研究者にとっては非常に便利です。 アリの生息地の端にテフロンをスプレーするだけで、一日中箱を開けたままにしておくことができます。アリは決して逃げることができません。

また、テフロンの驚異的な不活性性により、テフロンは他の多くの方法で役立ちます。 マンハッタン計画は、作業対象のウランを封じ込めるためにガスケットを密封することでこれを利用しました。 Telfon は非反応性、耐腐食性、超低摩擦性を備えています。 パイプをコーティングすると、交差反応を心配することなく、超反応性フッ素ガスであっても、あらゆるガスを通過させることができます。 腐食性の液体であっても、液体はそのまま通過します。

テフロンは疎水性であるため、大量の液体をこぼしても汚れを防ぐ必要がある衣類にスプレーすることもできます。 学生服会社によってはそのような理由で使用している場合もあります。 テフロンの薄いシートを作り、少し引き伸ばして小さな孔を形成すると、防水ジャケット用の軽量で通気性のある層ができあがります。別名ゴアテックスとしても知られています。

テフロンを粉末化し、潤滑剤としてあらゆるものにスプレーできます。 ルービック キューブ スピード ソルバーの wiki では、より速くひねるための「キューブの潤滑」に使用できる PTFE ベースのスプレーをいくつか推奨しています。

歯科医は、詰め物がくっつかないように器具をテフロンでコーティングし、詰め物のネバネバがつかないように周囲の歯を覆うためにテフロンを使用することもあります。

一部のスキービンディング (ブーツをスキー板に取り付けるビット) にはテフロン コーティングが施されているため、リリース時に靴が簡単に滑り落ちます。 マニキュアも含まれており、滑らかで均一な仕上がりになります。

摩擦を除去したいほとんどの場所でテフロンを見つけることができます。 あらゆる機械に潤滑し、あらゆるホースにラインを張り、あらゆるガスケットをシールできます。 それは限りなく魔法に近いものです。

そして、一般に信じられていることに反して、ガンになることはありません。 ペルフルオロオクタン酸 (PFOA) と呼ばれる特定の種類の分子があり、かつてはテフロンの製造に関与しており、発がん性がある可能性があります。 しかし、研究によると、焦げ付き防止鍋自体には微量の PFOA が含まれているだけであり、ラットに癌を引き起こすことが示されている量には遠く及ばなかった。 しかし、PFOA は環境に有害であるため、現在環境保護庁が PFOA を規制しています。 焦げ付き防止パンが剥がれ始めない限り、心配する必要はありません。 フレークで死亡することはありませんが、テフロンの塊を食べることは一般的にお勧めできません。 新しい鍋を買う価値は十分にあります。

安心してエッグスティックを調理しましょう。 テフロンって素敵ですね。

Sara Chodosh は、ポピュラー サイエンスの編集者を 5 年以上務め、編集アシスタントから科学副編集長まで昇進しました。 その間、彼女はゆっくりと、今はなき紙雑誌の「チャート」セクションの運営を引き継ぎました。 彼女のグラフィックへの愛情は、最終的にニューヨーク タイムズのグラフィック編集者としての現在の仕事につながりました。 著者へのお問い合わせはこちらから。