Politetrafluoroetilene (PTFE), o Telfon come è meglio conosciuto, viene utilizzato in una varietà di prodotti quotidiani, dalle pentole ai tappeti, a causa della sua proprietà non appiccicosa. Però, questa stessa non appiccicosità ha limitato la sua applicazione ad altri campi, compresa la medicina. Gli scienziati della Graduate School of Engineering dell'Università di Osaka in collaborazione con l'Hyogo Prefectural Institute of Technology hanno riportato come il trattamento al plasma assistito dal calore può modificare il PTFE per risolvere questo problema. Il rapporto può essere visto in I progressi di RSC

Kazuya Yamamura, professore associato e Yuji Ohkubo, assistente professore all'Università di Osaka, che per primo ha scritto lo studio, notare la necessità di migliori lubrificanti nelle procedure mediche. Molte persone non ci pensano molto, ma "la gomma nelle siringhe deve essere stabile e non appiccicosa per fornire quantità accurate di un agente medico, " disse Ohkubo.

Nelle procedure attuali, la gomma è normalmente lubrificata con un rivestimento come olio di silicone, ma questo rivestimento può contaminare l'agente. Il PTFE sarebbe un lubrificante ideale perché non si mescolerebbe con l'agente, ma per essere efficace deve anche aderire alla gomma.

Per aumentare l'adesività, gli scienziati tratteranno il PTFE con composti corrosivi a base di sodio o plasma. Il trattamento al plasma è sicuro, ma l'adesione è inferiore.

"Il trattamento convenzionale al plasma lascia uno strato limite debole (WBL) sul PTFE trattato al plasma. Questo WBL indebolisce l'adesione tra PTFE e gomma, " spiega Yamamura.

Determinato a creare un adesivo sicuro a base di PTFE, Ohkubo ha considerato la pressione e la temperatura sotto cui è stato eseguito il trattamento al plasma.

Le condizioni adatte per aumentare l'adesione erano il risultato di nuovi legami chimici e incisione di un WBL sulla superficie in PTFE. "I legami carbonio-fluoruro sono stati scambiati con legami incrociati carbonio-carbonio" quando la potenza del plasma è stata aumentata, disse Katsuyoshi Endo, professoressa, che ha gestito lo studio. Questi collegamenti incrociati e l'attacco hanno recuperato il WBL, rafforzando l'adesione tra PTFE e gomma.

Ulteriori indagini hanno mostrato che l'aumento dei legami incrociati era il risultato della maggiore temperatura superficiale del PTFE che si verificava con il trattamento al plasma a potenza maggiore. Per massimizzare questi legami incrociati, gli scienziati hanno deciso di riscaldare il PTFE a diverse centinaia di gradi Celsius prima del trattamento al plasma.

"La superficie del foglio di PTFE ha generalmente un WBL contenente molti graffi e buche", che potrebbero compromettere l'adesione, ha spiegato Ohkubo. Il trattamento al plasma assistito dal calore ha migliorato la proprietà di adesione recuperando il WBL.

L'impatto del calore e della potenza sull'adesione è stato molto chiaro. A potenza plasma più bassa, i test di pelatura hanno mostrato che il PTFE può essere facilmente separato dalla gomma. Però, a potenza maggiore, l'adesione era così forte che la gomma si strappò invece di separarsi dal PTFE. Inoltre, questo effetto è stato osservato un anno dopo il trattamento, dimostrando la stabilità dell'adesione.

Il fatto che questa forte adesione possa essere ottenuta senza sostanze chimiche tossiche suggerisce che il già ampio uso di PTFE potrebbe essere ulteriormente ampliato. "Il nostro metodo è semplice e potrebbe aumentare il numero di applicazioni mediche, " ha detto Ohkubo. Il trattamento al plasma assistito dal calore dovrebbe essere utile anche per migliorare l'adesione di altri materiali.