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 pegarse a la sartén. El término antiadherente se utiliza a menudo para referirse a superficies recubiertas con politetrafluoroetileno (PTFE), una marca conocida del cual es Teflon . 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 requerida ] se pueden curar antes de cocinarlos aplicando una grasa a la superficie y calentándola para polimerizarla. Esto produce un revestimiento hidrófobo , liso, duro y seco , que es antiadherente cuando los alimentos se cocinan con una pequeña cantidad de aceite o grasa para cocinar.
Las sartenes antiadherentes modernas se fabricaban utilizando un revestimiento 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 el momento. El PTFE se utilizó por primera vez para hacer 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 comercial Teflon en 1944 y pronto comenzó a planificar el uso comercial de posguerra del nuevo producto. [5]
En 1951, Dupont había desarrollado aplicaciones para el teflón en la fabricación de pan y galletas comerciales; sin embargo, la empresa evitó el mercado de utensilios de cocina para el consumidor debido a los posibles problemas asociados con la liberación de gases tóxicos si las ollas de cocina se sobrecalentaban en espacios con ventilación inadecuada. Mientras trabajaba en DuPont , se le pidió a John Gilbert, exalumno de la Escuela de Ingeniería Tandon de la Universidad de Nueva York, que evaluara un material recientemente desarrollado llamado teflón. Sus experimentos con el polímero fluorado como revestimiento de superficies para 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 había comenzado a recubrir sus aparejos de pesca con teflón para evitar enredos. Su esposa Colette sugirió utilizar el mismo método para recubrir sus sartenes de cocina. 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. El teflón es una marca de PTFE, que se utiliza a menudo como término genérico para el PTFE. El sustrato metálico se vuelve rugoso mediante chorro abrasivo y, a veces, se rocía con arco eléctrico con acero inoxidable . [8] [9] La superficie irregular promueve la adhesión del PTFE y también resiste la abrasión del PTFE. [10] Luego se pulverizan o se aplican con rodillo de una a siete capas de PTFE, siendo mejor una mayor cantidad de capas y una pulverización mayor. La cantidad y el grosor de las capas y la calidad del material determinan la calidad del revestimiento antiadherente. [11] Los revestimientos de mejor calidad son más duraderos y tienen menos probabilidades de pelarse y descascararse, y mantienen sus propiedades antiadherentes durante más tiempo. Cualquier revestimiento a base de PTFE perderá rápidamente sus propiedades antiadherentes si se sobrecalienta; todos los fabricantes recomiendan que las temperaturas se mantengan por debajo de, por lo general, 260 °C (500 °F). [12]
Los utensilios utilizados con sartenes revestidas de PTFE pueden rayar el revestimiento si son más duros que el revestimiento; esto se puede evitar utilizando herramientas de cocina no metálicas (normalmente de plástico o madera).
Cuando las ollas se calientan demasiado por encima de los 260 °C (500 °F) aproximadamente, el revestimiento de PTFE comienza a disociarse, liberando ácido fluorhídrico y una variedad de compuestos organofluorados que pueden causar fiebre por vapores de polímeros en humanos y pueden ser letales para las aves. Se han planteado inquietudes sobre los posibles efectos negativos del uso de ollas para cocinar revestidas 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 problemas ambientales y de salud , y ahora se está eliminando gradualmente su uso en el procesamiento de PTFE. [16]
El PFOA ha sido ahora reemplazado por el producto GenX fabricado por Chemours, una empresa derivada de DuPont, que parece plantear problemas de salud similares a los del PFOA, ahora prohibido. [17]
En otros tipos de sartenes, se necesita un poco 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 pegarse a una superficie antiadherente; las sartenes se pueden utilizar con menos aceite o sin él, y son más fáciles de limpiar, ya que los residuos no se adhieren a la superficie.
Según el escritor Tony Polombo, las sartenes que no son antiadherentes son mejores para producir salsa de sartén, porque el fondo (los jugos caramelizados que se adhieren a la sartén cuando se cocina la carne) se adhieren a ellas y se pueden convertir en salsa de sartén desglasándolas , disolviéndolas en líquido. [18]
No todas las sartenes antiadherentes utilizan teflón; se han puesto a la venta otros revestimientos antiadherentes. Por ejemplo, se puede aplicar una mezcla de titanio y cerámica con chorro de arena sobre la superficie de la sartén y luego cocerla a 2000 °C (3630 °F) para producir un revestimiento cerámico antiadherente. [19]
Las sartenes antiadherentes de cerámica 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 unos 370 °C (700 °F). [21] La capa de revestimiento de los utensilios de cocina de PTFE comienza a descomponerse cuando se calienta a 426 °C (800 °F).
Dado que la EPA está imponiendo límites más estrictos al uso de PFAS, [22] algunas empresas están reemplazando voluntariamente sus utensilios de cocina de PTFE con opciones de cerámica. [23]
Un revestimiento superhidrofóbico 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 completamente. [24] [25] En términos generales, los revestimientos superhidrofóbicos 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. La primera es un sustrato altamente texturizado o poroso con características espaciadas lo suficientemente cerca para contener de forma estable la segunda capa, que es un líquido impregnante que rellena los espacios entre las características. [27] El líquido debe tener una energía superficial bien adaptada al sustrato para formar una película estable. [28] Estas superficies bioimitan a 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, antihielo y dispositivos médicos resistentes a las biopelículas .