カナダのトロント大学工学部の研究チームは、従来のパーフルオロアルキル物質およびポリフルオロアルキル物質（PFAS）コーティングと同等の性能を備えながら、PFAS含有量が大幅に削減され、より環境に優しく、健康と安全性が向上した新しい焦げ付き防止コーティング材料を開発しました。この画期的な進歩により、環境および健康分野におけるPFASによってもたらされる長期的な隠れた危険が解決されることが期待されています。
PFASは、炭素とフッ素の結合による高い不活性性により撥水・撥油性に優れていますが、非常に分解しにくいことから「永遠の化学物質」と呼ばれています。これらは環境中に長期間残留するだけでなく、生物体内に蓄積して食物連鎖に集中し、がんや先天性欠損症などの健康上の問題と関連しています。理想的な代替品が存在しないため、一部の長鎖 PFAS の使用は制限されていますが、PFAS は調理器具、防水生地、食品包装、さらには化粧品にまで広く使用されています。
研究チームは、基本材料としてポリジメチルシロキサン（PDMS、一般にシリカゲルとして知られる）を使用し、「ナノスケール矢羽根技術」と呼ばれる革新的なプロセスを使用して、PDMS分子鎖の末端に最短のPFASユニット（炭素原子を1つとフッ素原子を3つだけ含む）を挿入した。この構造はナノスケールで矢の羽のような構造になっており、PDMSの生体適合性とPFASの優れた非粘着性を兼ね備えています。テストの結果、油脂に対するコーティングの保護レベルはレベル 6 に達し、市販の PFAS コーティング性能と同等であることが証明されました。しかし、使用されているPFAS鎖は極めて短いため、体内に蓄積されません。
この研究はNature Communications誌に掲載された。研究チームは、この技術はリスクの低い非粘着性材料の開発に重要な方向性を与えるものであり、将来的には完全にPFASフリーの代替品の探索を続けると述べた。