Teflon: “ກະສັດພາດສະຕິກ” ທີ່ຢູ່ເບື້ອງຫຼັງກະທະທີ່ບໍ່ຕິດ - ວິທີການຄົ້ນພົບຫ້ອງທົດລອງໂດຍບັງເອີນໄດ້ເປີດຕົວຍຸກອະວະກາດ

ລອງນຶກພາບເບິ່ງການຈືນໄຂ່ທີ່ສົມບູນແບບທີ່ບໍ່ມີຮອຍຫຍັງເຫຼືອຢູ່ເທິງກະທະ; ໝໍຜ່າຕັດປ່ຽນເສັ້ນເລືອດທີ່ເປັນພະຍາດດ້ວຍເສັ້ນເລືອດທຽມທີ່ຊ່ວຍຊີວິດຄົນ; ຫຼືອົງປະກອບທີ່ສຳຄັນທີ່ເຮັດວຽກໄດ້ຢ່າງໜ້າເຊື່ອຖືໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຮຸນແຮງຂອງຍານສຳຫຼວດດາວອັງຄານ... ສະຖານະການທີ່ເບິ່ງຄືວ່າບໍ່ກ່ຽວຂ້ອງກັນເຫຼົ່ານີ້ມີວິລະຊົນທົ່ວໄປ ແລະ ບໍ່ໜ້າເຊື່ອຖືຄື: Polytetrafluoroethylene (PTFE), ເຊິ່ງເປັນທີ່ຮູ້ຈັກກັນດີໃນຊື່ການຄ້າຂອງມັນວ່າ Teflon.

123


I. ອາວຸດລັບຂອງກະທະທີ່ບໍ່ຕິດ: ອຸບັດຕິເຫດທີ່ປ່ຽນແປງໂລກ

ໃນປີ 1938, ນັກເຄມີສາດຊາວອາເມລິກາ Roy Plunkett, ເຮັດວຽກຢູ່ DuPont, ໄດ້ຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບສານເຮັດຄວາມເຢັນຊະນິດໃໝ່. ເມື່ອລາວເປີດກະບອກເຫຼັກທີ່ຄາດວ່າຈະເຕັມໄປດ້ວຍອາຍແກັສ tetrafluoroethylene, ລາວຮູ້ສຶກປະຫຼາດໃຈທີ່ພົບວ່າອາຍແກັສໄດ້ "ຫາຍໄປ," ໂດຍປະໄວ້ພຽງແຕ່ຜົງຂີ້ເຜີ້ງສີຂາວແປກໆຢູ່ດ້ານລຸ່ມ.

ຜົງນີ້ມີຄວາມລື່ນເປັນພິເສດ, ທົນທານຕໍ່ກົດ ແລະ ດ່າງທີ່ແຮງ, ແລະ ຍາກທີ່ຈະຕິດໄຟ. Plunkett ໄດ້ຮັບຮູ້ວ່າລາວໄດ້ສັງເຄາະວັດສະດຸທີ່ມະຫັດສະຈັນທີ່ບໍ່ເຄີຍຮູ້ຈັກມາກ່ອນໂດຍບັງເອີນ - Polytetrafluoroethylene (PTFE). ໃນປີ 1946, DuPont ໄດ້ຕັ້ງເຄື່ອງໝາຍການຄ້າໃຫ້ມັນວ່າ "Teflon," ເຊິ່ງເປັນການເລີ່ມຕົ້ນຂອງການເດີນທາງທີ່ເປັນຕຳນານຂອງ PTFE.

  • ເກີດມາ “ໂດດດ່ຽວ”: ໂຄງສ້າງໂມເລກຸນທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງ PTFE ມີກະດູກສັນຫຼັງຄາບອນທີ່ຖືກປ້ອງກັນຢ່າງແໜ້ນໜາດ້ວຍອະຕອມຟລູອໍຣີນ, ປະກອບເປັນສິ່ງກີດຂວາງທີ່ແຂງແຮງ. ສິ່ງນີ້ໃຫ້ມັນສອງ “ພະລັງວິເສດ”:
    • ບໍ່ຕິດຊັ້ນດີ (ຕ້ານການຕິດ): ເກືອບບໍ່ມີຫຍັງຕິດຢູ່ເທິງໜ້າຜິວທີ່ລື່ນຂອງມັນ - ໄຂ່ ແລະ ແປ້ງຈະເລື່ອນອອກທັນທີ.
    • “ບໍ່ປ່ຽນແປງ” (ຄວາມเฉื่อยชาທາງເຄມີ): ແມ່ນແຕ່ aqua regia (ສ່ວນປະສົມຂອງກົດໄຮໂດຣຄລໍຣິກເຂັ້ມຂຸ້ນ ແລະ ກົດໄນຕຣິກ) ກໍບໍ່ສາມາດກັດກ່ອນມັນໄດ້, ເຮັດໃຫ້ມັນກາຍເປັນ “ປ້ອມປາການຂອງການປ້ອງກັນຄວາມຮ້ອນ” ໃນໂລກວັດສະດຸ.
  • ແຮງສຽດທານ? ແຮງສຽດທານແບບໃດ?: PTFE ມີຄ່າສຳປະສິດແຮງສຽດທານຕໍ່າຢ່າງໜ້າປະຫລາດໃຈ (ຕໍ່າເຖິງ 0.04), ແມ່ນແຕ່ຕໍ່າກ່ວາການເລື່ອນຂອງນໍ້າກ້ອນເທິງນໍ້າກ້ອນ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ມັນເໝາະສົມສໍາລັບແບຣິ່ງ ແລະ ການເລື່ອນທີ່ມີແຮງສຽດທານຕໍ່າ, ຫຼຸດຜ່ອນການສວມໃສ່ກົນຈັກ ແລະ ການໃຊ້ພະລັງງານໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.
  • “ນິນຈາ” ບໍ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກຄວາມຮ້ອນ ຫຼື ຄວາມເຢັນ: PTFE ຍັງຄົງຄວາມໝັ້ນຄົງຈາກຄວາມເລິກຂອງໄນໂຕຣເຈນແຫຼວໃນອຸນຫະພູມ cryogenic (-196°C) ສູງເຖິງ 260°C, ແລະສາມາດທົນທານຕໍ່ການລະເບີດສັ້ນໆເກີນ 300°C - ເກີນຂອບເຂດຂອງພາດສະຕິກທຳມະດາ.
  • ຜູ້ປົກປ້ອງເອເລັກໂຕຣນິກ: ໃນຖານະເປັນວັດສະດຸສນວນຊັ້ນນໍາ, PTFE ມີຄວາມໂດດເດັ່ນໃນສະພາບແວດລ້ອມເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ຮຸນແຮງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບຄວາມຖີ່ສູງ, ແຮງດັນໄຟຟ້າ, ແລະອຸນຫະພູມ. ມັນເປັນວິລະຊົນທີ່ຢູ່ເບື້ອງຫຼັງໃນການສື່ສານ 5G ແລະການຜະລິດເຄິ່ງຕົວນໍາ.

II. ນອກເໜືອໄປຈາກເຮືອນຄົວ: ບົດບາດທີ່ມີຢູ່ທົ່ວໄປຂອງ PTFE ໃນເຕັກໂນໂລຊີ

ຄຸນຄ່າຂອງ PTFE ຂະຫຍາຍໄປໄກກວ່າການເຮັດໃຫ້ການປຸງແຕ່ງອາຫານງ່າຍຂຶ້ນ. ຄຸນສົມບັດພິເສດຂອງມັນເຮັດໃຫ້ມັນເປັນ "ວິລະຊົນທີ່ບໍ່ມີໃຜຮູ້ຈັກ" ທີ່ສຳຄັນໃນການຊຸກຍູ້ຄວາມກ້າວໜ້າທາງດ້ານເຕັກໂນໂລຢີທີ່ທັນສະໄໝ:

  • “ເສັ້ນເລືອດ” ແລະ “ເກາະ” ອຸດສາຫະກຳ:
    • ຜູ້ຊ່ຽວຊານດ້ານການປະທັບຕາ: ປະທັບຕາ PTFE ປ້ອງກັນການຮົ່ວໄຫຼໄດ້ຢ່າງໜ້າເຊື່ອຖືໃນຂໍ້ຕໍ່ທໍ່ໂຮງງານເຄມີທີ່ມີສານກັດກ່ອນສູງ ແລະ ປະທັບຕາເຄື່ອງຈັກລົດຍົນທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ.
    • ຊັ້ນໃນທີ່ທົນທານຕໍ່ການກັດກ່ອນ: ການຊັ້ນໃນອຸປະກອນປຸງແຕ່ງສານເຄມີ ແລະ ຖັງປະຕິກອນດ້ວຍ PTFE ແມ່ນຄືກັບການໃຫ້ຊຸດກັນສານເຄມີແກ່ພວກມັນ.
    • ຕົວປົກປ້ອງການຫລໍ່ລື່ນ: ການເພີ່ມຜົງ PTFE ໃສ່ນໍ້າມັນຫລໍ່ລື່ນ ຫຼື ການໃຊ້ມັນເປັນສານເຄືອບທີ່ແຂງແກ່ນຮັບປະກັນການເຮັດວຽກທີ່ລຽບງ່າຍຂອງເກຍ ແລະ ໂສ້ພາຍໃຕ້ການໂຫຼດໜັກ, ໂດຍບໍ່ມີນໍ້າມັນ, ຫຼື ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຮຸນແຮງ.
  • “ທາງຫຼວງ” ຂອງເອເລັກໂຕຣນິກ ແລະ ການສື່ສານ:
    • ວັດສະດຸຮອງກະດານວົງຈອນຄວາມຖີ່ສູງ: 5G, radar, ແລະ ອຸປະກອນສື່ສານຜ່ານດາວທຽມແມ່ນອີງໃສ່ກະດານທີ່ອີງໃສ່ PTFE (ເຊັ່ນ: ຊຸດ Rogers RO3000 ທີ່ມີຊື່ສຽງ) ສຳລັບການສົ່ງສັນຍານຄວາມໄວສູງທີ່ບໍ່ມີການສູນເສຍຂໍ້ມູນ.
    • ວັດສະດຸບໍລິໂພກທີ່ສຳຄັນໃນການຜະລິດເຄື່ອງເຄິ່ງຕົວນຳ: PTFE ແມ່ນສິ່ງຈຳເປັນສຳລັບພາຊະນະ ແລະ ທໍ່ທີ່ຈັດການກັບສານເຄມີທີ່ກັດກ່ອນທີ່ເຂັ້ມແຂງທີ່ໃຊ້ໃນຂະບວນການແກະສະຫຼັກຊິບ ແລະ ທຳຄວາມສະອາດ.
  • “ຂົວແຫ່ງຊີວິດ” ໃນການດູແລສຸຂະພາບ:
    • ເສັ້ນເລືອດທຽມ ແລະ ແຜ່ນປະຄົບ: PTFE ທີ່ຂະຫຍາຍອອກ (ePTFE) ສ້າງເສັ້ນເລືອດທຽມ ແລະ ຕາໜ່າງຜ່າຕັດທີ່ມີຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ທາງຊີວະພາບທີ່ດີເລີດ, ຝັງສຳເລັດຜົນເປັນເວລາຫຼາຍທົດສະວັດ ແລະ ຊ່ວຍຊີວິດຄົນນັບບໍ່ຖ້ວນ.
    • ການເຄືອບເຄື່ອງມືທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາສູງ: ການເຄືອບ PTFE ເທິງ catheter ແລະ guidewires ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນແຮງສຽດທານໃນການໃສ່ລົງໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ເພີ່ມຄວາມປອດໄພໃນການຜ່າຕັດ ແລະ ຄວາມສະດວກສະບາຍຂອງຄົນເຈັບ.
  • "Escort" ສຳລັບເຕັກໂນໂລຢີທີ່ທັນສະໄໝ:
    • ການສຳຫຼວດອະວະກາດ: ຕັ້ງແຕ່ປະທັບຕາເທິງຊຸດອະວະກາດ Apollo ຈົນເຖິງວັດສະດຸກັນຄວາມຮ້ອນຂອງສາຍເຄເບີ້ນ ແລະ ແບຣິ່ງເທິງຍານສຳຫຼວດດາວອັງຄານ, PTFE ສາມາດຮັບມືກັບອຸນຫະພູມທີ່ຮຸນແຮງ ແລະ ສູນຍາກາດຂອງອະວະກາດໄດ້ຢ່າງໜ້າເຊື່ອຖື.
    • ອຸປະກອນທາງທະຫານ: PTFE ພົບຢູ່ໃນໂດມ radar, ເຄືອບເຕັກໂນໂລຢີ stealth, ແລະອົງປະກອບທີ່ທົນທານຕໍ່ການກັດກ່ອນ.

III. ການໂຕ້ຖຽງ ແລະ ວິວັດທະນາການ: ບັນຫາ PFOA ແລະ ເສັ້ນທາງກ້າວໄປຂ້າງໜ້າ

ໃນຂະນະທີ່ PTFE ເອງແມ່ນບໍ່ມີອາການທາງເຄມີ ແລະ ປອດໄພຫຼາຍໃນອຸນຫະພູມປຸງແຕ່ງອາຫານປົກກະຕິ (ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວຕໍ່າກວ່າ 250°C), ຄວາມກັງວົນເກີດຂຶ້ນກ່ຽວກັບ PFOA (Perfluorooctanoic Acid), ເຊິ່ງເປັນຕົວຊ່ວຍໃນການປຸງແຕ່ງທີ່ໃຊ້ໃນອະດີດ.ຜະລິດ.

  • ບັນຫາ PFOA: PFOA ແມ່ນສານທີ່ຍືນຍົງ, ສາມາດສະສົມໄດ້ທາງຊີວະພາບ, ແລະ ອາດເປັນພິດ, ແລະ ເຄີຍຖືກກວດພົບຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນສິ່ງແວດລ້ອມ ແລະ ເລືອດຂອງມະນຸດ.
  • ການຕອບສະໜອງຂອງອຸດສາຫະກຳ:
    • ການຢຸດເຊົາການໃຊ້ PFOA: ພາຍໃຕ້ຄວາມກົດດັນດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມ ແລະ ສາທາລະນະຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ (ນຳພາໂດຍ US EPA), ຜູ້ຜະລິດລາຍໃຫຍ່ສ່ວນໃຫຍ່ໄດ້ຍົກເລີກການໃຊ້ PFOA ພາຍໃນປີ 2015, ໂດຍປ່ຽນໄປໃຊ້ທາງເລືອກອື່ນເຊັ່ນ GenX.
    • ກົດລະບຽບ ແລະ ການຣີໄຊເຄີນທີ່ດີຂຶ້ນ: ຂະບວນການຜະລິດປະເຊີນກັບການກວດສອບທີ່ເຂັ້ມງວດກວ່າເກົ່າ, ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີສຳລັບການຣີໄຊເຄີນສິ່ງເສດເຫຼືອ PTFE (ເຊັ່ນ: ການຣີໄຊເຄີນກົນຈັກ, ການໄພໂຣໄລຊິສ) ກຳລັງຖືກຄົ້ນຄວ້າ.

IV. ອະນາຄົດ: PTFE ທີ່ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມ ແລະ ສະຫຼາດກວ່າ

ນັກວິທະຍາສາດດ້ານວັດສະດຸກຳລັງເຮັດວຽກເພື່ອຍົກລະດັບ “ກະສັດພາດສະຕິກ” ນີ້ໃຫ້ສູງຂຶ້ນຕື່ມອີກ:

  • ການຍົກລະດັບໜ້າທີ່: ການດັດແປງວັດສະດຸປະສົມ (ເຊັ່ນ: ການເພີ່ມເສັ້ນໄຍຄາບອນ, ກຣາຟີນ, ອະນຸພາກເຊລາມິກ) ມີຈຸດປະສົງເພື່ອໃຫ້ PTFE ນຳຄວາມຮ້ອນ, ຄວາມຕ້ານທານການສວມໃສ່, ຫຼື ຄວາມແຂງແຮງດີຂຶ້ນ, ຂະຫຍາຍການນຳໃຊ້ຂອງມັນໃນແບັດເຕີຣີລົດໄຟຟ້າ ແລະ ເຄື່ອງຈັກລະດັບສູງ.
  • ການຜະລິດທີ່ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມຫຼາຍຂຶ້ນ: ການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງຂະບວນການຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງແມ່ນສຸມໃສ່ການຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມ, ການພັດທະນາອຸປະກອນຊ່ວຍໃນການປຸງແຕ່ງທາງເລືອກທີ່ປອດໄພກວ່າ, ແລະ ການປັບປຸງປະສິດທິພາບການຣີໄຊເຄີນ.
  • ຊາຍແດນດ້ານຊີວະວິທະຍາ: ການຄົ້ນຫາທ່າແຮງຂອງ ePTFE ໃນການນຳໃຊ້ວິສະວະກຳເນື້ອເຍື່ອທີ່ສັບສົນຫຼາຍຂຶ້ນ, ເຊັ່ນ: ທໍ່ສົ່ງປະສາດ ແລະ ລະບົບການຈັດສົ່ງຢາ.

ສະຫຼຸບ

ຈາກອຸບັດຕິເຫດຫ້ອງທົດລອງທີ່ບັງເອີນໄປສູ່ເຮືອນຄົວທົ່ວໂລກ ແລະ ການເດີນທາງສູ່ຈັກກະວານ, ເລື່ອງລາວຂອງ PTFE ສະແດງໃຫ້ເຫັນຢ່າງຊັດເຈນວ່າວິທະຍາສາດວັດສະດຸປ່ຽນແປງຊີວິດມະນຸດແນວໃດ. ມັນມີຢູ່ຢ່າງບໍ່ໜ້າເຊື່ອຢູ່ອ້ອມຮອບຕົວເຮົາ, ຊຸກຍູ້ຄວາມກ້າວໜ້າທາງອຸດສາຫະກຳ ແລະ ນະວັດຕະກຳເຕັກໂນໂລຢີດ້ວຍຄວາມໝັ້ນຄົງ ແລະ ໜ້າທີ່ທີ່ບໍ່ມີໃຜທຽບເທົ່າ. ໃນຂະນະທີ່ເຕັກໂນໂລຢີສືບຕໍ່ກ້າວໜ້າ, "ກະສັດພາດສະຕິກ" ຄົນນີ້ຈະສືບຕໍ່ຂຽນເລື່ອງລາວທີ່ເປັນຕຳນານຢ່າງງຽບໆຂອງມັນໃນໄລຍະທີ່ກວ້າງຂວາງກວ່າເກົ່າຢ່າງແນ່ນອນ.

"ທຸກໆຄວາມກ້າວໜ້າໃນຂໍ້ຈຳກັດຂອງວັດສະດຸແມ່ນມາຈາກການສຳຫຼວດສິ່ງທີ່ບໍ່ຮູ້ຈັກ ແລະ ໂອກາດທີ່ເບິ່ງເຫັນໄດ້ຢ່າງສະຫຼາດໃນເລື່ອງບັງເອີນ. ນິທານຂອງ PTFE ເຕືອນພວກເຮົາວ່າ: ໃນເສັ້ນທາງຂອງວິທະຍາສາດ, ອຸບັດຕິເຫດສາມາດເປັນຂອງຂວັນທີ່ມີຄ່າທີ່ສຸດ, ແລະ ການປ່ຽນອຸບັດຕິເຫດໃຫ້ກາຍເປັນສິ່ງມະຫັດສະຈັນແມ່ນຂຶ້ນກັບຄວາມຢາກຮູ້ຢາກເຫັນທີ່ບໍ່ມີວັນສິ້ນສຸດ ແລະ ຄວາມອົດທົນຢ່າງພາກພຽນ."- ວິ​ທະ​ຍາ​ສາດ​ອຸ​ປະ​ກອນ Liwei Zhang​


ເວລາໂພສ: ກໍລະກົດ-22-2025