Для сковородок и атомных бомб. Как химик случайно изобрел тефлон

20 820
18 апреля 2022 в 8:00
Автор: Ян Альшевский

Для сковородок и атомных бомб. Как химик случайно изобрел тефлон

Многие важные изобретения были сделаны случайно. Одним из наиболее известных случаев, сыгравших значительную роль в жизни человечества, является, вероятно, открытие пенициллина. Однако есть и другие. В череде изобретателей значится и доктор Рой Планкетт, который родился в США в 1910 году. Незадолго до Второй мировой войны молодой химик случайно создал тефлон, тогда еще не предполагая, где и как он будет применяться.

Всему миру Рой Планкетт известен именно как химик, открывший тефлон. Информации о ранних годах его жизни практически нет. Родился Планкетт в семье фермера где-то в Огайо, окончил хорошую школу, отправился в Манчестерский колледж в Индиане (в 2012 году ставший Манчестерским университетом), получив знания по химии и фармацевтике. Затем Рой продолжил обучение в Университете штата Огайо и в 1936 году окончил этот вуз.

Профессиональная карьера Планкетта началась в лаборатории Jackson Lab химического гиганта DuPont, где молодому специалисту поставили задачу разработать новые технологии для хладагентов — фреонов. «Фреон», на самом деле, является торговой маркой, однако, как и в случае с памперсами, слово стало нарицательным. Некоторые источники пишут, что Рой Планкетт начинал работать в компании Kinetic Chemicals (совместное предприятие DuPont и General Motors), однако подтверждений этому нет. Вероятно, заблуждение связано с тем, что патент на тефлон после его создания был зарегистрирован на ту самую Kinetic Chemicals.

Рой Планкетт вовсе не задумывался о том, как придумать новый материал покрытия, — он работал над хладагентами на замену популярному тогда R-114. В качестве основы было решено использовать тетрафторэтилен (TFE), «замешав» его с соляной кислотой. Понадобилось очень много TFE — не только чтобы изучать его реакции с другими веществами, но и для последующих анализов и экспериментов, в том числе для проверки влияния на живые организмы. Поэтому было получено около 45 килограммов тетрафторэтилена, который упаковали в небольшие металлические колбы под давлением. Их разместили на сухом льду для снижения температуры и давления внутри.

Днем икс принято считать 6 апреля 1938 года. Все произошло спустя два года после того, как Планкетт пришел работать в DuPont. В тот день ассистент Роя Джек Ребок открыл выпускной клапан одной из килограммовых емкостей — настал черед проверить, как поведет себя TFE при контакте с соляной кислотой. Газ должен был поступить в специальную разогретую камеру, куда также нагнетали кислоту.

Однако ничего не произошло: газ отказался выходить наружу, хотя вес емкости указывал, что он никуда не делся. Тогда Рой сам открутил клапан и перевернул цилиндр, из которого высыпались хлопья светлого цвета, еще немного удалось соскрести со стенок цилиндра. Чтобы уж наверняка, химики распилили емкость, добыв оставшееся.

Оказалось, что тетрафторэтилен полимеризировался — хотя, как предполагалось ранее, не должен был и не мог — в политетрафторэтилен с необычными свойствами: «суперскользкий», не подверженный коррозии, чрезвычайно стойкий к температурному и химическому воздействию, не проводящий электричество.

Судя по всему, Рой Планкетт, сам того не ожидая, закрепил славу DuPont как источника прорывных открытий: в 1935 году его коллега Уоллес Карозерс впервые произвел нейлон. Правда, к этому привела целенаправленная работа в новом для химии направлении, а не случайность, а сам нейлон был представлен публике лишь примерно три года спустя — в 1938-м.

Оставалось решить несколько моментов. Прежде всего, надо было понять, как вообще образовался политетрафторэтилен (PTFE). Дело времени, поэтому экспериментальным путем Планкетт и его помощники смогли восстановить алгоритм и условия, при которых TFE «превращается» в PTFE. Тогда возник второй вопрос — он был связан со стоимостью производства материала. Оказалось, что это дорого, а найти покупателей получится вряд ли, даже несмотря на невероятные характеристики политетрафторэтилена.

Ситуация изменилась во время Второй мировой войны, когда PTFE внезапно приглянулся руководителям программы «Манхэттенский проект», в рамках которого американцами создавалась атомная бомба. Технологию PTFE решили частично засекретить, так как было решено применять его в производстве оружейного урана: необходимый для процесса фторид урана (VI) оказался весьма едким соединением, способным разъесть и с шумом и искрами уничтожить многие материалы, с которыми соприкасается. Исключение — PTFE Планкетта. Заодно PTFE начали применять при производстве «обычных» бомб.

Военные получили нужное им, а DuPont — средства на развитие технологии: целью компании было снизить затраты на производство и найти новые сферы применения. Тем более что стало очевидно: политетрафторэтилен представляет собой уникальный материал.

PTFE наконец зарегистрировали под торговой маркой Teflon, а в 1946 году материал стал применяться в некоторых видах производственного оборудования. До появления первой сковородки с антипригарным покрытием пройдет еще несколько лет — ведь это надо еще додуматься до того, чтобы покрыть новым материалом «для атомных бомб» какую-нибудь кастрюлю. Планкетт, кстати, отошел от непосредственного участия в доработке технологии, так как химия полимеров не была его коньком.

К делу подключились французы — точнее, инженер аэрокосмической отрасли Марк Грегуар. Согласно официальной версии компании Tefal (причем тут она, станет ясно чуть позже), Марк с тоской смотрел на свою супругу Колетт, когда та готовила яичницу на обычной сковороде: обе подгорали (яичница и сковородка). Тогда, в начале 1950-х, в голову Грегуара якобы и пришла идея применения антипригарного покрытия.

Согласно менее официальной версии, Марк Грегуар пришел к идее использовать тефлон, так как искал способ избавиться от заедающего спиннинга и постоянно перепутанной лески. Получив ожидаемый результат, француз рассказал о нем супруге. А та, прознав про характеристики тефлона, потребовала попробовать использовать его на сковородках. Честно говоря, вторая версия также звучит несколько странно, но вполне правдоподобно.

Так покрытие появилось на одной из сковородок жены Грегуара — женщина оказалась в восторге, а Марк почуял золотую жилу. Поработав над технологией и собрав средства, в 1956 году он основал компанию Tefal, которая постепенно завоевала рынки многих стран. К слову, до этого и DuPont выпускала рекламу форм для выпечки хлеба, покрытых тефлоном, однако не торопилась с выходом на более широкий рынок из-за опасений навредить здоровью потребителей и получить кучу исков.

Дальнейшую историю распространения тефлоновых покрытий уместим в несколько абзацев. Торговля у Tefal пошла весьма бойко, но лишь на местном рынке: домохозяйки США, где и был придуман тефлон, пока были лишены доступа к новому продукту. Ситуацию изменил Томас Харди — американский журналист, выполнявший задания UPI во Франции.

В 1958 году кто-то из знакомых преподнес ему в качестве подарка тефлоновую сковородку, после чего Харди, поняв преимущество нового материала, наладил импорт в США. Согласно другой информации, Харди активно общался с Грегуаром, и именно последний продвигал тему вывода Tefal на американский рынок.

Было сложно, так как местные торговые сети поначалу отказывались покупать сковородки: мол, они бесполезны и никому не нужны. Согласилась лишь Macy’s, взявшая на реализацию 200 из 3000 сковородок T-fal — их так назвали, чтобы не было проблем с торговыми знаками. Их распродали за два дня, после чего бизнес Харди пошел вверх. А журналист намеревался наладить местное производство — правда, развернуться как следует не успел. И тут, кстати, есть исторические нестыковки: говорят, что товар для Macy’s активно помогала продвигать именно DuPont.

В 1960 году DuPont и ряд других компаний начали активные переговоры с Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA), по итогам которых добились того, что получать разрешение FDA на продажу тефлоновых сковородок не требовалось. А затем эксперты Управления заявили о полной безопасности нового типа покрытия. Также важно отметить, что Tefal запатентовала механический способ крепления тефлона к «подложке». Химический же способ, напомним, не подходил из-за свойств самого материала — точнее, не каждый химический способ. Поэтому американским производителям пришлось искать выход, который нашелся у DuPont.

Это привело к взрывному росту производства тефлоновых сковород, однако вскоре продажи начали падать: рынок заполонили низкокачественные продукты, так как производители не могли и не умели выдерживать технологические процессы «склеивания». DuPont, понаблюдав за этим некоторое время, взяла контроль в свои руки, исправив ситуацию, а затем постепенно выводила на рынок новые типы покрытия и применяла усовершенствованные технологии их нанесения. Параллельно постепенно расширялся спектр доступной продукции — от вафельниц и утюгов до космических скафандров.

Впрочем, не вся история тефлона сплошь позитивная. По этой причине компания DuPont оказалась втянута в длительные судебные разбирательства, в которых фигурируют события еще середины прошлого века. Этой теме посвящена драма «Темные воды» режиссера Тодда Хейнса.

Читайте также:


встраиваемый, без No Frost, механическое управление, класс A, полезный объём: 234 л (167 + 67 л), перенавешиваемые двери, лоток для яиц, 54x56x178 см, белый
отдельностоящий, без No Frost, электронное управление, класс A+, полезный объём: 364 л (205 + 159 л), зона свежести, перенавешиваемые двери, полка для вина, лоток для яиц, 59.5x62.9x206.8 см, белый
отдельностоящий, полный No Frost, электронное управление, класс A+, полезный объём: 312 л (187 + 125 л), перенавешиваемые двери, автодоводчик дверей, складная полка, полка для вина, лоток для яиц, 59.5x66x196.8 см, белый
отдельностоящий, No Frost (морозильная камера), электронное управление, класс A+, полезный объём: 245 л, перенавешиваемые двери, использование в неотапливаемых помещениях, 59.5x65.5x186.8 см, белый

Наш канал в Telegram. Присоединяйтесь!

Есть о чем рассказать? Пишите в наш телеграм-бот. Это анонимно и быстро

Перепечатка текста и фотографий Onlíner без разрешения редакции запрещена. ng@onliner.by

Автор: Ян Альшевский