Nemmeno i gechi possono attaccarsi al Teflon (e altri fatti sfuggenti)

Una delle tante incredibili invenzioni nate per caso.

Di Sara Chodosh | Pubblicato il 6 aprile 2018 alle 16:00 EDT

Roy Plunkett non sembra un uomo destinato alla grandezza. E in un certo senso non lo era. Plunkett ci ha regalato la meraviglia tecnologica che è il Teflon, ma lo ha fatto per sbaglio.

In qualità di ingegnere presso DuPont, Plunkett è stato incaricato di creare un nuovo refrigerante. I suoi esperimenti con il gas tetrafluoroetilene hanno avuto un piccolo intoppo quando il gas pressurizzato si è trasformato in un materiale plastico all'interno della bottiglia. Ops. La sostanza solidificata non era buona come refrigerante, ma quando Plunkett aprì il contenitore si rese conto di una cosa: questa roba era super scivolosa. E le cose scivolose sono utili.

Così ebbe inizio la saga del Teflon. Questa settimana segna 80 anni da quando Plunkett ha fatto la sua felice scoperta, quindi prendiamoci tutti un momento e apprezziamo quanto sia meraviglioso il Teflon. Per cominciare, c'è questo delizioso video di un geco che cerca, senza riuscirci, di arrampicarsi sulle pareti di una padella antiaderente:

I gechi sono in grado di attaccarsi a quasi tutto perché i loro piedi sfruttano le forze di van der Waals, che sono le minuscole forze di attrazione tra atomi e molecole. Le forze di Van der Waals sono praticamente ovunque, quindi i gechi possono attaccarsi praticamente ovunque. Ma non al Teflon (altrimenti noto come politetrafluoroetilene o PTFE: "Teflon" è il marchio del PTFE prodotto da DuPont). Il Teflon non ottiene quelle forze a causa della sua struttura chimica. Sì, faremo il nerd qui per un secondo.

Il teflon è fondamentalmente composto da lunghi filamenti di atomi di carbonio rivestiti di molecole di fluoro, un po' come un filo con uno strato protettivo all'esterno. Il fluoro è un elemento estremamente elettronegativo, il che significa che attrae e trattiene fortemente gli elettroni. Quando sono legati al carbonio, ciò significa che alcuni degli elettroni che circondano l'atomo di carbonio vengono attirati verso i fluoro circostanti. In effetti, sono attratti in modo così forte che rimangono praticamente vicino ai fluoro, creando una forte carica negativa lungo tutto l'esterno della molecola. Le forze di Van der Waals dipendono dalla capacità di indurre un'estremità positiva e negativa di una molecola o di un atomo, ma lo strato di fluoro nel Teflon ha solo questa carica negativa permanente. Gli elettroni rimangono in un posto.

La struttura chimica è anche il motivo per cui è così non reattivo. Il carbonio normalmente reagisce praticamente con tutto, ma quando è racchiuso in molecole di fluoro non può accedere fisicamente ad altri atomi per reagire.

Tutto ciò significa che le zampe del geco non riescono a fare presa fisicamente sul Teflon, così come l'acqua e l'olio non riescono ad aderire al rivestimento. Sia le molecole polari che quelle non polari non possono attaccarsi se c'è solo questa carica negativa uniforme su tutta la superficie.

Per inciso, anche le formiche non possono arrampicarsi sul Teflon, il che lo rende molto utile per i ricercatori che le studiano. Basta spruzzare un po' di Teflon sui bordi dell'habitat delle formiche e potrai lasciare la scatola aperta tutto il giorno: non riusciranno mai a scappare.

E l'incredibile inerzia del Teflon lo rende utile in molti altri modi. Il Progetto Manhattan ne approfittò sigillando delle guarnizioni per contenere l'uranio con cui stavano lavorando. Telfon non è reattivo, resistente alla corrosione e ad attrito estremamente basso. Rivesti un tubo e potrai pompare qualsiasi gas, anche il fluoro super reattivo, senza timore di una reazione crociata. I liquidi scivolano attraverso, anche quelli corrosivi.

Poiché è idrofobico, puoi anche spruzzare Teflon sugli indumenti che devono resistere a molti sversamenti e resistere alle macchie. Alcune aziende di uniformi scolastiche lo utilizzano per questo motivo. Crea un sottile foglio di Teflon, allungalo un po' per formare piccoli pori e avrai uno strato leggero e traspirante per una giacca impermeabile, altrimenti nota come Gore-Tex.

Polverizza il Teflon e puoi spruzzarlo su qualsiasi cosa come lubrificante. La wiki del risolutore di velocità del cubo di Rubik consiglia diversi spray a base di PTFE che puoi utilizzare per "lubrificare il tuo cubo" per una torsione più rapida.