도마뱀붙이도 테플론에 붙지 못합니다(그리고 다른 미끄러운 사실들)

우연히 탄생한 수많은 놀라운 발명품 중 하나입니다.

사라 초도시(Sara Chodosh) | 게시일: 2018년 4월 6일 오후 4시(EDT)

Roy Plunkett는 위대해질 운명의 사람처럼 들리지 않습니다. 그리고 어떤 면에서 그는 그렇지 않았습니다. Plunkett는 우리에게 Teflon이라는 기술적 경이로움을 선사했지만 우연히 그렇게 했습니다.

DuPont의 엔지니어인 Plunkett는 새로운 냉매를 만드는 임무를 맡았습니다. 테트라플루오로에틸렌 가스를 이용한 그의 실험은 가압된 가스가 병 내부에서 플라스틱 같은 물질로 변하면서 작은 난관에 부딪혔습니다. 이런. 고체화된 물질은 냉매로서 좋지 않았지만 Plunkett이 용기를 자르고 나서 그는 뭔가를 깨달았습니다. 이 물질은 매우 미끄럽습니다. 그리고 미끄러운 물건이 유용합니다.

그리하여 테프론 전설이 시작되었습니다. 이번 주는 Plunkett이 행복한 발견을 한 지 80주년이 되는 주입니다. 그러니 모두 잠시 시간을 내어 Teflon이 얼마나 놀라운 것인지 평가해 봅시다. 우선, 붙지 않는 팬의 벽을 오르려고 시도했지만 실패한 도마뱀붙이의 유쾌한 비디오가 있습니다.

도마뱀붙이는 원자와 분자 사이의 작은 인력인 반 데르 발스 힘을 발로 활용하기 때문에 거의 모든 것에 달라붙을 수 있습니다. 반 데르 발스 힘은 거의 모든 곳에 존재하므로 도마뱀붙이는 거의 모든 곳에 붙을 수 있습니다. 그러나 테플론(폴리테트라플루오로에틸렌 또는 PTFE라고도 함 - "테플론"은 듀폰이 생산하는 PTFE의 유명 브랜드입니다)은 그렇지 않습니다. 테플론은 화학적 구조 때문에 그러한 힘을 얻지 못합니다. 그래, 우리는 잠시 여기서 괴상한 짓을 할 것이다.

테플론은 기본적으로 불소 분자로 코팅된 탄소 원자의 긴 가닥으로 구성되어 있으며, 외부에 보호층이 있는 전선과 비슷합니다. 불소는 전기 음성도가 매우 높은 원소입니다. 즉, 전자를 강하게 끌어당기고 보유합니다. 탄소에 결합되면 이는 탄소 원자를 둘러싼 전자 중 일부가 주변의 불소 쪽으로 끌어당겨진다는 것을 의미합니다. 사실, 그것들은 너무 강하게 끌려서 불소 근처에 머물게 되어 분자 외부 전체에 강한 음전하를 생성합니다. 반 데르 발스 힘은 분자나 원자의 양 끝과 음 끝을 유도할 수 있는 능력에 의존하지만, 테플론의 불소 층은 영구적인 음전하를 가집니다. 전자는 한 곳에 머물게 됩니다.

화학 구조는 반응성이 없는 이유이기도 합니다. 탄소는 일반적으로 거의 모든 것과 반응하지만 불소 분자로 둘러싸여 있으면 반응하기 위해 다른 원자에 물리적으로 접근할 수 없습니다.

이 모든 것은 물과 기름이 코팅에 달라붙을 수 없는 것과 마찬가지로 도마뱀붙이의 발이 테플론을 물리적으로 잡을 수 없다는 것을 의미합니다. 극성 및 비극성 분자 모두 표면 전체에 균일한 음전하가 있으면 부착할 수 없습니다.

덧붙여서, 개미는 테플론 위에 올라갈 수 없기 때문에 개미를 연구하는 연구자에게 매우 유용합니다. 개미 서식지 가장자리에 테프론을 뿌리기만 하면 하루 종일 상자를 열어 둘 수 있습니다. 개미는 절대 탈출할 수 없습니다.

그리고 테플론의 믿을 수 없을 만큼 불활성은 다른 많은 방법으로 유용하게 만듭니다. 맨해튼 프로젝트는 작업 중인 우라늄을 담기 위해 개스킷을 밀봉하는 이점을 활용했습니다. Telfon은 반응성이 없고 부식에 강하며 마찰이 매우 낮습니다. 그 안에 파이프를 코팅하면 교차 반응에 대한 걱정 없이 초반응성 불소 가스를 포함한 모든 가스를 펌핑할 수 있습니다. 부식성 액체라도 액체가 바로 통과합니다.

소수성이므로 많은 양의 흘림을 견디고 얼룩을 방지해야 하는 의류에 테프론을 뿌릴 수도 있습니다. 일부 교복회사에서는 그런 이유로 사용하기도 합니다. 얇은 테프론 시트를 만들고 약간 늘려 작은 구멍을 형성하면 가볍고 통기성이 뛰어난 방수 재킷(고어텍스라고도 함)이 만들어집니다.

테프론을 분말화하면 윤활제로 무엇이든 뿌릴 수 있습니다. 루빅스 큐브 속도 해결사 위키에서는 더 빠른 비틀림을 위해 "큐브에 윤활유를 바르는" 데 사용할 수 있는 여러 가지 PTFE 기반 스프레이를 권장합니다.