چرا تفلون به تابه می‌چسبد اما به غذا نمی‌چسبد؟

یکی از بی‌شمار مسائلی که باعث می‌شود عاشق علم باشیم، اکتشافات اتفاقی – مثل پنیسیلین – است که به نتایجی شگفت‌انگیز منجر می‌شوند و دنیا را دگرگون می‌کنند. تفلون نمونه‌ی دیگری از موقعیت‌هایی است که علم موفق می‌شد پیروزی را از میان آرواره‌های خطا بیرون بکشد.

قبول دارم تفلون هیچ‌وقت نمی‌تواند زندگی شما را نجات دهد؛ اما بی‌شک می‌تواند زمانی که اُملت صبحانه‌ی خود را می‌سوزانید و به تپه‌ی زغال و دود تبدیل می‌کنید، بیکن شما را نجات دهد. اگر این کار را با تابه‌ی فلزی یا چدنی انجام دهید مجبور می‌شوید ساعت‌ها تابه را بخیسانید و خراش دهید تا تمیز شود. اگر غذا را در تابه‌ای با پوشش نچسب بسوزانید، مثلاً در تابه‌ای با علامت تجاری تفلون، تمیز کردن آن در حد هل دادن غذای خراب شده به درون سطل زباله برای شما زحمت خواهد داشت.

تلفون را مدیون دانشمندی از شرکت دوپانت هستیم به نام روی جی. پلانکت که در دهه‌ی ۱۹۳۰ درباره‌ی مواد سردکننده مطالعه و پژوهش انجام می‌داد. پلانکت زمانی که کمی گاز تترافلوئورواتیلن (TFE) منجمد در لوله‌های کوچک ذخیره کرد تا به آن کلر بزند به شکلی اتفاقی پلیمری را کشف کرد که پایه و اساس تفلون بود. TFE خود به خود بسپار شد و به پلی تترافلوئورواتیلن (PTFE) تبدیل شد به طوری که اتم‌های فلوئور به صورت زنجیره‌ای بسیار محکم دور اتم‌‌های کربن را گرفتند و با آن ادغام شدند.

فلوئور به شکلی طبیعی عناصر دیگر را پس می‌زند. به همین دلیل است که غذای سوخته به قسمت داخلی ظروف پخت‌وپز نچسب شما نمی‌چسبد. در اصل می‌توان گفت تقریباً هیچ چیزی به PTFE نمی چسبد، حتی پای شدیداً چسبنده‌ی مارمولک.

پس چطور ممکن است پوشش تلفون به داخل تابه‌ی فلزی بچسبد؟

یکی از روش‌های موجود شن‌پاشی به تابه است تا سطحی ناهموار روی آن به وجود آید و سپس لایه‌ی پلیمر را روی سطح داخلی زبرشده‌ی تابه اسپری می‌کنند. پس از آن کل تابه را تحت حرارت شدید قرار می‌دهند تا جایی که لایه‌ی پلیمری به صورت مکانیکی در تابه‌ی فلزی قفل شود. این فرآیند ممکن است شامل چند لایه و چند بار پخت باشد تا محصول نهایی آن یعنی تابه‌ی نچسب به دست آید. روش دیگری نیز وجود دارد که در آن از یون برای شکستن برخی پیوندهای بین اتم‌های فلوئور و کربن استفاده می‌شود و به این طریق کربن می‌تواند با تابه‌ی فلزی پیوند پیدا کند. شاید از عامل کاهنده نیز برای شکستن پیوند بین فلوئور و کربرن استفاده شود.

تفلون نام تجاری دوپانت است اما نمی‌توان گفت همه‌ی محصولات پخت‌وپز نچسب ساخت دوپانت هستند. گاهی پلیمر نچسب تولیدکننده‌ی ظروف پخت‌وپز ممکن است به شکلی که انتظار می‌رود عمل نکند و تولیدکنندگان برای پیدا کردن دلیل آن به تجزیه و تحلیل روکش تابه روی آورند.

مثلاً شاید روکش یکدست نیست یا ضخامت مناسب را ندارد. تجزیه و تحلیل نمونه مقاطع عرضی با میکروسکوپ می‌تواند به ما کمک کند تا ابعاد لایه و هر گونه تغییرپذیری آن متوجه شویم. شاید لایه‌ی نچسب به مواد زیرش نچسبیده است. می‌توانیم از تحلیل شیمیایی و ذره‌بینی استفاده کنیم تا هر آنچه را که در چسبندگی سطح لایه اختلال ایجاد کرده است کشف کنیم.

همه‌ی اتفاقات علمی به شیرینی اکتشاف اولیه PTFE نیست. زمانی که در عملکرد لایه‌ی پلیمری مشکلی به وجود آید، روش‌های آزمایش پلیمری متنوعی مثل تحلیل روکش وجود دارد تا با استفاده از آن روش‌ها بتوانیم ببینیم چه اتفاقی افتاده است.

متأسفانه با وجود آنکه علم در حال اکتشاف چگونگی چسبیدن مارمولک به همه‌چیز به جز تفلون هستند، همچنان برای پیدا کردن روش‌های بهبود مهارت‌های آشپزی باید به خود متکی باشید.