9 آوریل 2025-© shutterstock/zimmytws
یک پیشرفت علمی بزرگ ممکن است به زودی یکی از پایدارترین و خطرناک ترین تهدیدات شیمیایی در کالاهای مصرفی مدرن را از بین ببرد.یک تیم بین المللی از محققان از یک جایگزین پیشگامانه PFAS پرده برداری کرده اند – ارائه راه حل ایمن تر و غیر سمی برای جایگزینی این مواد پرمصرف و در عین حال مخرب برای محیط زیست.
PFAS که اغلب به آنها “مواد شیمیایی برای همیشه” می گویند، در همه چیز از تابه های نچسب و لباس های ضد آب گرفته تا بسته بندی مواد غذایی و فوم های آتش نشانی یافت می شود.
اگرچه PFAS به دلیل توانایی آنها در دفع آب، روغن و چربی ارزشمند است، اما PFAS در بدن و محیط انباشته می شود و به خطرات جدی سلامتی از جمله سرطان، اختلالات هورمونی و آسیب سیستم ایمنی کمک می کند.
برای چندین دهه، جایگزینی PFAS به دلیل ساختار شیمیایی منحصر به فرد فلوئور، عنصری که مسئول خواص محافظتی آنها است، تقریبا غیرممکن به نظر می رسید.با این حال، تحقیقات جدید نشان می‌دهد که همان کیفیتی که PFAS را تا این حد مؤثر کرده است – “حجم بودن” مولکولی آنها – می‌تواند با استفاده از مواد ایمن و بدون فلوئور تکرار شود.این کشف می تواند آغاز یک تغییر جهانی از PFAS و به سمت شیمی پاک تر و پایدارتر باشد.
PFAS یا مواد پرفلوئوروآلکیل گروهی از مواد شیمیایی مصنوعی هستند که از دهه 1940 به دلیل مقاومت قابل توجه در برابر گرما، آب و روغن در طیف وسیعی از محصولات مصرفی مورد استفاده قرار گرفته اند.این مواد شیمیایی همیشه در مواردی مانند ظروف نچسب، لباس های ضد آب، پارچه های مقاوم در برابر لکه، فوم های آتش نشانی و حتی لوازم آرایشی یافت می شوند.خطر در تداوم آنهاست. PFAS به راحتی در محیط یا بدن انسان تجزیه نمی شود و منجر به خطرات قرار گرفتن در معرض طولانی مدت می شود.
مطالعات آنها را با تعدادی از مشکلات جدی سلامتی، از جمله آسیب کبدی، اختلالات تیروئید، اختلالات سیستم ایمنی و انواع مختلفی از سرطان مرتبط کرده است.با وجود استفاده گسترده از آنها، نگرانی فزاینده در مورد این خطرات بهداشتی و زیست محیطی، جستجوی جهانی برای جایگزین ایمن تر PFAS را تشدید کرده است.
پیشرفتی در جستجوی یک جایگزین PFAS
پس از یک دهه تحقیق اختصاصی، یک تیم بین المللی از دانشمندان دانشگاه بریستول در بریتانیا، دانشگاه هیروساکی در ژاپن و دانشگاه کوت دازور در فرانسه جایگزین امیدوارکننده ای برای PFAS ساخته اند.
این نوآوری می تواند نقطه عطفی مهم در تلاش جهانی برای حذف تدریجی این مواد سمی باشد.
چالش جایگزینی PFAS همیشه ساختار منحصر به فرد آنها بوده است – به طور خاص، وجود اتم های فلوئور. فلوئور یک سد قوی ایجاد می کند که آب، روغن و کثیفی را دفع می کند و آن را در تولید بسیار مطلوب می کند.
تا همین اواخر، دانشمندان معتقد بودند که اثربخشی فلوئور غیرقابل جایگزین است. با این حال، این تیم کشف کرد که ماهیت شیمیایی فلوئور به تنهایی نیست، بلکه حجیم بودن آن است که این خواص مطلوب را ایجاد می کند.با تقلید از این ساختار مولکولی حجیم با استفاده از اجزای غیر سمی ساخته شده تنها از کربن و هیدروژن، تیم تحقیقاتی موفق به ایجاد کلاس جدیدی از ترکیبات با عملکرد قابل مقایسه با PFAS بدون خطرات بهداشتی و زیست محیطی مرتبط شدند.این رویکرد نوآورانه از ساختارهای طبیعی موجود در چربی‌ها و سوخت‌ها استفاده می‌کند، جایی که خواص مشابهی برای پر کردن فضا وجود دارد.
دانشمندان با استفاده از تکنیک‌های پیشرفته سنتز شیمیایی، این اثرات را تکرار کردند و در نتیجه مواد ایمن‌تر و تجزیه‌پذیرتری به دست آمدند که می‌توانند عملکردهای مشابهی در دفع آب و مقاومت در برابر لکه انجام دهند.
از آزمایشگاه به بازار
با در دست داشتن این نتایج آزمایشگاهی امیدوارکننده، محققان اکنون با شرکای صنعتی در فرانسه و چین برای تجاری‌سازی این جایگزین‌های PFAS همکاری می‌کنند.این پیشرفت در زمان حساسی اتفاق می‌افتد، زیرا آژانس‌های نظارتی در سراسر جهان محدودیت‌های استفاده از PFAS را تشدید می‌کنند و برای جایگزین‌های ایمن‌تر فشار می‌آورند. یک جایگزین مناسب PFAS می تواند به صنایع کمک کند تا محصولات خود را در آینده مقاوم کنند و در عین حال از سلامت عمومی و محیط زیست محافظت کنند.
معرفی یک جایگزین غیر سمی PFAS می تواند صنایع بی شماری را متحول کند و قرار گرفتن در معرض جهانی را در معرض مواد شیمیایی مضر کاهش دهد. همانطور که تحقیقات بیشتر این یافته‌ها را تایید می‌کند و کاربردهای صنعتی گسترش می‌یابد، ممکن است به زودی شاهد تغییر چشمگیری از محصولات مملو از PFAS باشیم.
