В последние десятилетия «вечные химикаты» или PFAS (пер- и полифторалкильные вещества) накопились в окружающей среде и в организмах животных, включая человека. Эти химические вещества, часто используемые в продуктах, таких как огнезащитная пена, посуда с антипригарным покрытием и ткани, стойкие к пятнам, наносят вред экосистемам и здоровью. Однако новая обзорная статья, опубликованная в журнале Journal of Colloid and Interface Science, представляет собой обоснованный план для замены PFAS в некоторых сферах.
Команда ученых собрала более десяти лет работы разных лабораторий, чтобы раскрыть химические принципы PFAS и предложить альтернативы. PFAS, благодаря своим уникальным свойствам, таким как способность снижать поверхностное натяжение, часто используются в качестве пенообразователей, особенно для тушения пожаров с использованием бензина и жира. Эти химические вещества содержат длинные углеродные цепочки, к которым прикреплены атомы фтора. Такая структура придает им необычные свойства, позволяя взаимодействовать с водой даже в присутствии жирных веществ, где вода обычно не смешивается.
Однако прочные углеродно-фтористые связи в PFAS делают их крайне устойчивыми к разложению. Это приводит к тому, что они медленно накапливаются в окружающей среде и в человеческом организме. Существуют научные данные о том, что эти химикаты могут вызывать заболевания, такие как рак и повышение уровня холестерина. Одним из подходов является поиск безопасных заменителей PFAS, которые не будут накапливаться и не будут иметь подобных вредных эффектов.
Ученые, возглавляемые Джулианом Истоу, ученым в области научных исследований на границе фаз в Университете Бристоля, разработали альтернативы, не содержащие фтор. Вместо этого они используют молекулы, состоящие в основном из углерода и кремния, которые образуют структуру, напоминающую ветвистое дерево. Эти молекулы показали хорошую способность снижать поверхностное натяжение воды, практически не уступая в эффективности обычным PFAS.
Тем не менее значительные трудности остаются при разработке альтернатив для поверхностных покрытий, защищающих от масла. Масла, как правило, легко распространяются, и создание покрытия с низким поверхностным натяжением без фтора является сложной задачей. Как отметил инженер Кевин Головин из Университета Торонто, для эффективного отпора маслам потребуется настоящий прорыв в научных разработках.
Однако эти исследования являются важным шагом в сторону отказа от использования PFAS в некоторых областях и могут развеять миф о том, что эти химикаты невозможно заменить. Как отметил ученый Мартин Шерингер из ETH Zurich, важно, чтобы ученые и специалисты в области материаловедения искали альтернативы PFAS, чтобы облегчить переход к более безопасным и устойчивым решениям. Проблемы загрязнения окружающей среды не ограничиваются только новыми химическими веществами. Существуют и долгосрочные последствия от тех, что были запрещены десятилетия назад, и они продолжают оказывать разрушительное влияние на экосистему. Об этом вы можете прочитать в этой статье.
