Toeval speelt mee: het LCD van Gray is 40 jaar oud.

Nog niet zolang geleden werden onze huiskamers gevuld met dikke, logge TV-toestellen.
En onze PC-monitoren waren ook geen slanke dingen.
Maar dat is grotendeels verleden tijd:

Die hele omwenteling naar die veel slankere modellen heeft alles te maken met de technologische evolutie die precies 40 jaar geleden (1973) begon, toen de Engelse chemicus prof. Georges Gray de vloeibaar kristallijne stof 5CB synthetiseerde:

Deze stof en analoge CB’s, maakten het mogelijk om schermen op basis van vloeibare kristallen ( = liquid crystal displays = LCDs) te ontwikkelen.

Aan die ontwikkeling van de cyano-bisfenylen tot bruikbare stoffen om er LCD-schermen van te maken, zit een mooi verhaal vast.
Een mooi voorbeeld van hoe een toevallige gelukkige samenloop van omstandigheden. een belangrijke rol kan spelen.

Voor het werk van Gray rond vloeibare kristallen bestond niet veel belangstelling.
Maar In de jaren 70 wilde het Britse ministerie van defensie een alternatief laten ontwikkelen voor de toenmalige beeldbuizen omdat er zeer veel rechten moesten voor betaald worden aan de Amerikaanse fabrikanten.
Er werd een werkgroep opgestart en daarbij kwam het werken met vloeibare kristallen als basis voor beeldschermen ter sprake.
Op een vergadering van die werkgroep liet George Gray zich opmerken door zijn kennis terzake. Hij kreeg een contract.
De vondst van de cyano-bisfenylen en de ontwikkeling van bruikbare LCD-schermen waren het gevolg. En met 100 miljoen pond opbrengst aan rechten als lucratief effect, maar… voor de Britse schatkist dit keer!

Hieronder kan je de Britse fysicus, Cyril Hilsum, toen voorzitter van die werkgroep, dat verhaal horen doen:

Zo hebben de financiële noden van het Britse leger er wellicht voor gezorgd dat onze dikke TV-toestellen sneller dan verwacht het huis uit zijn.

Onze pan ligt in panne

Onze teflonpan is versleten.
Na jarenlange goede dienst begint de niet-aanbak-laag hier en daar wat los te komen.
Misschien heb ik er, als onervaren en erg sporadische gelegenheidskok, onvoorzichtig een paar keer in gekrast met een mes. 
We moeten dus naar een nieuw exemplaar uitkijken.

 
Voor mij als chemicus het moment om even te mijmeren over dat merkwaardig materiaal dat er voor zorgt dat we probleemloos en zonder (of toch weinig) vet, een spiegeleitje op ons bord krijgen.

Teflon is eigenlijk een merknaam, gepatenteerd door Dupont, een Amerikaanse chemie-multinational.
Het werkzame bestanddeel is een polymeer (een soort plastic zou je kunnen zeggen) met een nogal indrukwekkende naam:
polytetrafluoretheen.
De naam verraadt dat dit polymeer ontstaat uit koppeling van een groot aantal (“poly”) tetrafluoretheen moleculen:
   
Je merkt dus dat de teflon-moleculen zeer rijk zijn aan fluoratomen (F) (de groene “bolletjes”).
De zwarte “bolletjes” die je er nog net ziet doorschijnen, zijn de koolstofatomen (C).
De bindingen tussen de C-atomen onderling en ook de C-F-bindingen zijn zeer sterk. Dit heeft tot gevolg dat de stof vrijwel inert is. D.w.z. dat ze door (bijna) niets wordt aangetast.
De bouw van de moleculen zorgt er ook voor dat molecule nauwelijks andere moleculen aantrekken. De scheikundigen zeggen dat de stof a-polair is.
Inert en a-polair: ziedaar de twee basiskenmerken die er een schitterend antikleefmateriaal van maken.

Nochtans is de bereiding van teflon uit tetrafluoretheen geen gerichte synthese geweest.
Neen, teflon is per toeval ontdekt.
De gasvormige uitgangsstof tetrafluoretheen werd bij Dupont uitgetest in een reeks experimenten waarbij men op zoek was naar een geschikt koelgas voor frigo’s.
De 26-jarige chemicus Roy Plunkett opende op 6 april 1938 een kraan van een kleine gascilinder die ongeveer 1 kg tetrafluoretheengas bevatte.
Maar er kwam raar genoeg niets uit.
Roy dacht dat de gasuitlaat verstopt was en begon er met een ijzerdraad in te poken. Zonder resultaat.
De cilinder was ook niet leeg, want hij woog nog evenveel als een identieke niet aangesproken cilinder.
Toen Roy aan de cilinder schudde hoorde hij wel iets rammelen.
Nieuwsgierig begon Roy de cilinder open te zagen en … hij vond een vaste stof.


Roy Plunkett zag als chemist onmiddellijk in dat het gasvormige tetrafluoretheen gepolymeriseerd was tot een vast polymeer: polytetrafluortheen.
Teflon was geboren.

Wie weet hoe bakeliet in 1905 ontdekt is door onze Gentenaar Leo Baekeland, ziet wel de analogie in de toevalligheid van die twee ontdekkingen.
Maar ook toevallige ontdekkingen vragen nog altijd wetenschappelijk inzicht.
Als Roy Plunkett niet onmiddellijk aangevoeld had wat er in de fles met tetrafluoretheengas gebeurd was, dan was teflon er misschien nooit geweest.
En de antikleefpannen ook niet.
Toeval bestaat niet.