Una superficie antiadherente está diseñada para reducir la capacidad de otros materiales de adherirse a ella. Los utensilios de cocina antiadherentes son una aplicación común, donde el revestimiento antiadherente permite que los alimentos se doren sin que se peguen a la sartén. Antiadherente se suele utilizar para referirse a superficies recubiertas con politetrafluoroetileno (PTFE) , una marca muy conocida del cual es el teflón . En el siglo XXI se han comercializado otros revestimientos como antiadherentes, como el aluminio anodizado , el sílice , el hierro fundido esmaltado y los utensilios de cocina curados .
Los utensilios de cocina de hierro fundido , acero al carbono , [1] acero inoxidable [2] y aluminio fundido [ cita necesaria ] se pueden condimentar antes de cocinar aplicando una grasa a la superficie y calentándola para polimerizarla. Esto produce una capa seca, dura, suave e hidrofóbica , que es antiadherente cuando los alimentos se cocinan con una pequeña cantidad de aceite o grasa de cocina.
Las sartenes antiadherentes modernas se fabricaron con una capa de teflón (politetrafluoroetileno o PTFE). El PTFE fue inventado por casualidad por Roy Plunkett en 1938, [3] [4] mientras trabajaba para una empresa conjunta de la empresa DuPont . Se descubrió que la sustancia tenía varias propiedades únicas, incluida una muy buena resistencia a la corrosión y el coeficiente de fricción más bajo de cualquier sustancia fabricada hasta ahora. El PTFE se utilizó por primera vez para fabricar sellos resistentes al gas hexafluoruro de uranio utilizado en el desarrollo de la bomba atómica durante la Segunda Guerra Mundial y se consideraba un secreto militar. Dupont registró la marca Teflon en 1944 y pronto comenzó a planificar el uso comercial del nuevo producto en la posguerra. [5]
En 1951, Dupont había desarrollado aplicaciones para el teflón en la elaboración comercial de pan y galletas; sin embargo, la empresa evitó el mercado de utensilios de cocina de consumo debido a posibles problemas asociados con la liberación de gases tóxicos si las ollas de la estufa se sobrecalentaban en espacios con ventilación inadecuada. Mientras trabajaba en DuPont , se le pidió al ex alumno de la Escuela de Ingeniería Tandon de la Universidad de Nueva York, John Gilbert, que evaluara un material recientemente desarrollado llamado Teflón. Sus experimentos utilizando el polímero fluorado como revestimiento superficial de ollas y sartenes ayudaron a marcar el comienzo de una revolución en los utensilios de cocina antiadherentes. [6] [7]
Unos años más tarde, un ingeniero francés empezó a recubrir sus aparejos de pesca con teflón para evitar enredos. Su esposa Colette sugirió utilizar el mismo método para recubrir sus sartenes. La idea tuvo éxito y en 1954 se concedió una patente francesa para el proceso. En 1956 se formó la empresa Tefal para fabricar sartenes antiadherentes. [5]
El politetrafluoroetileno (PTFE) es un fluoropolímero sintético que se utiliza en diversas aplicaciones, incluidos los revestimientos antiadherentes. Teflón es una marca de PTFE, que a menudo se utiliza como término genérico para PTFE. El sustrato metálico se raspa mediante chorro abrasivo y, a veces, se pulveriza con arco eléctrico con acero inoxidable . [8] [9] La superficie irregular promueve la adhesión del PTFE y también resiste la abrasión del PTFE. [10] A continuación se pulverizan o se aplican con rodillo de una a siete capas de PTFE, siendo mejor un mayor número de capas y la pulverización. El número y espesor de las capas y la calidad del material determinan la calidad del revestimiento antiadherente. [11] Los recubrimientos de mejor calidad son más duraderos, tienen menos probabilidades de pelarse y descascararse, y mantienen sus propiedades antiadherentes por más tiempo. Cualquier recubrimiento a base de PTFE perderá rápidamente sus propiedades antiadherentes si se sobrecalienta; Todos los fabricantes recomiendan que las temperaturas se mantengan por debajo de, normalmente, 260 °C (500 °F). [12]
Los utensilios utilizados con sartenes recubiertas de PTFE pueden rayar el revestimiento si son más duros que el revestimiento; Esto se puede evitar utilizando utensilios de cocina no metálicos (generalmente de plástico o madera).
Cuando las cacerolas se sobrecalientan por encima de aproximadamente 260 °C (500 °F), el recubrimiento de PTFE comienza a disociarse, liberando ácido fluorhídrico y una variedad de compuestos organofluorados que pueden causar fiebre por vapores de polímero en humanos y pueden ser letales para las aves. Han surgido preocupaciones sobre los posibles efectos negativos del uso de sartenes recubiertas de PTFE. [5] [13] [14] [15]
En el pasado, el procesamiento de PTFE solía incluir PFOA como emulsionante; sin embargo, el PFOA es un contaminante orgánico persistente y plantea preocupaciones tanto ambientales como de salud , y ahora se está eliminando su uso en el procesamiento de PTFE. [dieciséis]
El PFOA ahora es reemplazado por el producto GenX fabricado por Chemours, una filial de DuPont, que parece plantear problemas de salud similares a los del ahora prohibido PFOA. [17]
Con otros tipos de sartenes, se requiere algo de aceite o grasa para evitar que los alimentos calientes se peguen a la superficie de la sartén. Los alimentos no tienen la misma tendencia a adherirse a una superficie antiadherente; Las sartenes se pueden utilizar con menos o nada de aceite y son más fáciles de limpiar ya que los residuos no se pegan a la superficie.
Según el escritor Tony Polombo, las sartenes que no son antiadherentes son mejores para producir salsa para sartén, porque el fond (la grasa caramelizada que se pega a la sartén cuando se cocina la carne) se pega a ellas y se puede convertir en salsa para sartén al desglasarla. ellos, disolviéndolos en líquido. [18]
No todas las sartenes antiadherentes usan teflón; Otros recubrimientos antiadherentes están disponibles. Por ejemplo, se puede chorrear con arena una mezcla de titanio y cerámica sobre la superficie de la sartén y luego cocerla a 2000 °C (3630 °F) para producir un revestimiento cerámico antiadherente. [19]
Las sartenes de cerámica antiadherentes utilizan un acabado de sílice (dióxido de silicio) para evitar que se peguen. Se aplica mediante un proceso sol-gel sin el uso de PFAS . [20] La capa de revestimiento de las sartenes antiadherentes de cerámica comienza a descomponerse a aproximadamente 370 °C (700 °F). [21] La capa de revestimiento de los utensilios de cocina de PTFE comienza a romperse cuando se calientan a 426 °C (800 °F).
Dado que la EPA impone límites más estrictos al uso de PFAS, [22] algunas empresas están reemplazando voluntariamente sus utensilios de cocina de PTFE por opciones de cerámica. [23]
Un recubrimiento superhidrófobo es una capa superficial delgada que repele el agua. Está hecho de materiales superhidrofóbicos ( ultrahidrofobicidad ). Las gotas que golpean este tipo de revestimiento pueden rebotar por completo. [24] [25] En términos generales, los recubrimientos superhidrófobos están hechos de materiales compuestos donde un componente proporciona la rugosidad y el otro proporciona baja energía superficial. [26]
Una superficie impregnada de líquido consta de dos capas distintas. El primero es un sustrato muy texturizado o poroso con elementos suficientemente espaciados para contener de forma estable la segunda capa, que es un líquido impregnante que rellena los espacios entre los elementos. [27] El líquido debe tener una energía superficial que coincida bien con la del sustrato para formar una película estable. [28] Estas superficies bioimitan la planta carnívora venezolana , que utiliza pelos a microescala para crear un tobogán de agua que hace que las hormigas se resbalen hasta morir. Las superficies resbaladizas están encontrando aplicaciones en productos comerciales, superficies antiincrustantes, dispositivos médicos anticongelantes y resistentes a biopelículas .