Née dans un laboratoire américain en pleine course au froid domestique, une poudre mystérieuse va finir au cœur du projet Manhattan, puis dans les cuisines.
En retraçant cette histoire étonnante, le magazine américain Smithsonian revient sur la naissance du téflon, un polymère découvert par hasard aux États‑Unis en 1938, d’abord utilisé pour l’armement nucléaire avant d’être popularisé dans les poêles antiadhésives… puis mis en cause au sein d’une vaste famille de composés chimiques, les PFAS.
Une expérience qui tourne court… et une poudre blanche inattendue
Tout commence le 6 avril 1938 dans un laboratoire du géant chimique DuPont, aux États‑Unis. Une équipe de chimistes manipule un cylindre métallique censé contenir du tétrafluoroéthylène, un gaz incolore et inodore utilisé dans leurs recherches sur de nouveaux fluides réfrigérants.
Problème : lorsque les chercheurs ouvrent la valve, rien ne sort. Le cylindre semble vide, mais il pèse plus lourd qu’un récipient réellement vide. Intrigués, ils décident de le découper. À l’intérieur, ils découvrent une couche de poudre blanche, lisse et très glissante.
Le chimiste Roy Plunkett, qui dirige alors ces travaux au sein de DuPont, racontera en 1986, dans un entretien d’histoire orale : lorsqu’on lui a demandé sa réaction sur le moment, il a répondu : il fallait « tout recommencer ». Autrement dit, l’équipe pense d’abord avoir raté son expérience.
Plunkett ne jette pourtant pas le cylindre. Il multiplie les tests et comprend que le gaz a « polymérisé » spontanément : les petites molécules se sont accrochées entre elles pour former une chaîne solide, un nouveau matériau. Celui‑ci résiste à de hautes températures et ne réagit pas aux acides extrêmement corrosifs que le chimiste lui fait subir, des produits capables d’attaquer les os humains.
Cette poudre blanche est en réalité le polytétrafluoroéthylène (PTFE), futur téflon, un plastique presque inerte et remarquablement glissant.
Sur le moment, les équipes de DuPont n’ont pourtant aucune idée de ce qu’elles vont bien pouvoir faire de cette matière chère à produire et sans application évidente.
Du frigo de cuisine à la course à la bombe atomique
Avant le téflon, la quête du « bon » réfrigérant
Pour comprendre comment le téflon va intéresser l’armée américaine, Smithsonian rappelle le contexte industriel des années 1920 et 1930. À cette époque, la réfrigération domestique se développe, mais les fluides utilisés dans les frigos posent de graves problèmes de sécurité.
Certains gaz, comme le dioxyde de soufre, sont toxiques et peuvent fuiter dans les logements. D’autres sont inflammables et provoquent explosions et accidents mortels. Les journaux américains relatent alors des drames en série liés aux fuites de gaz de réfrigération.
Chez General Motors, le responsable de la recherche Charles Kettering charge l’ingénieur Thomas Midgley de trouver une nouvelle molécule : non toxique, peu inflammable, efficace à des pressions raisonnables et bon marché. Midgley se tourne vers les composés du fluor, dans le coin supérieur droit du tableau périodique.
Le fluor pur est extrêmement agressif, tout comme l’acide fluorhydrique, capable de ronger les os et de perturber gravement le cœur. Mais lorsqu’il se lie au carbone, il donne des molécules très stables. Le lien carbone‑fluor est même « le plus solide en chimie », rappelle un ingénieur cité par Smithsonian. Injecter du fluor dans une molécule la rend très peu réactive et, en général, peu toxique.
Midgley met rapidement au point un chlorofluorocarbone, commercialisé sous le nom de Fréon. À l’époque, ce nouveau fluide apparaît comme une solution miracle. Lors d’une démonstration, l’ingénieur en inhale une bouffée avant d’éteindre une bougie en expirant, pour prouver l’absence de toxicité et d’inflammabilité.
DuPont se lance dans les gaz fluorés… et tombe sur le PTFE
Le Fréon est alors propriété de Frigidaire, filiale de General Motors. Les concurrents de la marque veulent, eux aussi, profiter de ce nouveau type de réfrigérant. Ils se tournent vers DuPont, qui crée une équipe pour mettre au point des molécules similaires. Roy Plunkett et ses collègues orientent leurs recherches vers des composés fluorés, qui finiront par les conduire au fameux cylindre de tétrafluoroéthylène figé en PTFE.
Dans un premier temps, la substance reste dans les tiroirs du groupe. Elle est jugée trop coûteuse, sans débouché clair dans une industrie focalisée sur les fluides pour réfrigération.
Le projet Manhattan trouve le premier usage massif du téflon
Tout change avec l’entrée des États‑Unis dans la Seconde Guerre mondiale et le lancement du projet Manhattan, programme ultra‑secret visant à fabriquer la première bombe atomique. Une partie clé de cet effort consiste à enrichir l’uranium, c’est‑à‑dire à séparer l’isotope fissile du reste du métal.
Des ingénieurs et physiciens réunis sur le site d’Oak Ridge, dans le Tennessee, adoptent alors un procédé dit de diffusion gazeuse : ils forcent de l’hexafluorure d’uranium, un gaz extrêmement corrosif, à travers des kilomètres de canalisations et de filtres. Or ce gaz détruit joints et garnitures qui assurent l’étanchéité de ces installations cruciales.
Face à un gaz qui ronge les joints classiques, des ingénieurs liés à DuPont proposent d’utiliser le nouveau polymère PTFE pour fabriquer des pièces résistantes à la corrosion.
Le détail des discussions reste flou, beaucoup de documents liés au projet Manhattan étant encore classifiés ou incomplets. On sait toutefois que DuPont a largement participé à l’effort nucléaire américain, et que le PTFE a servi à fabriquer des joints et des éléments de vannes pour les centaines de kilomètres de tuyaux de l’usine K‑25 à Oak Ridge.
Un ancien responsable de cette installation, cité par Smithsonian, explique qu’aucun substitut sérieux au PTFE n’a finalement été retenu et que le matériau a accompagné l’usine jusqu’à sa fermeture dans les années 1980.
Cette commande colossale donne au téflon son premier débouché industriel et permet à DuPont de développer ses capacités de production. Après la guerre, l’entreprise commence à lui chercher de nouveaux marchés.
Des usines aux poêles : la conquête des cuisines
Un plastique prisé de l’industrie
Dans l’immédiat après‑guerre, le PTFE trouve d’abord sa place dans l’industrie et l’armée. Sa résistance aux acides forts et à la chaleur en fait un matériau idéal pour certains pompes et équipements chimiques. Plunkett raconte par exemple qu’une usine, dont une pompe à acide nitrique tombait en panne chaque semaine, l’a équipée en téflon : six mois plus tard, la pompe fonctionnait toujours comme neuve.
Le polymère est également utilisé pour isoler des câbles électriques ou recouvrir des pièces soumises à des environnements corrosifs. Malgré ces succès techniques, le grand public ne connaît pas encore son nom.
Les premiers moules à muffins et la poêle « Happy Pan »
En 1952, Roy Plunkett reçoit la médaille John Scott, une distinction scientifique décernée à Philadelphie à des inventeurs dont les travaux améliorent le quotidien. Pour marquer l’événement, les organisateurs offrent à chaque invité un moule à muffins recouvert de téflon. Plunkett se souvient que c’est « la première fois » que des ustensiles de cuisine ainsi traités sont montrés dans le pays, et qu’il en possède encore un exemplaire chez lui dans les années 1980.
Quelques années plus tard, au tournant des années 1960, le téflon arrive enfin sur le marché grand public. L’inventeur Marion Trozzolo conçoit une poêle recouverte de PTFE, baptisée « Happy Pan », qu’il commence à commercialiser en 1961. Elle devient l’un des symboles des nouveaux équipements ménagers pratiques, où les aliments n’attachent plus.
En moins de vingt ans, un matériau né dans la recherche sur les réfrigérants puis utilisé dans la course à la bombe atomique se retrouve dans les cuisines américaines, sous la forme de poêles et moules antiadhésifs.
Dès lors, le téflon se diffuse dans d’innombrables objets : rubans d’étanchéité pour la plomberie, dispositifs médicaux comme certaines valves cardiaques, fils électriques, voire fil dentaire.
Quand la chimie du fluor vire au problème sanitaire mondial
Les PFAS, ces « polluants éternels » inspirés du téflon
Le succès du téflon sert de base à une nouvelle grande famille chimique : les substances per‑ et polyfluoroalkylées, ou PFAS. Toutes reposent sur le même principe, décrit par Smithsonian : une chaîne de carbone entourée d’atomes de fluor, formant des liaisons extrêmement solides. Cette structure rend la molécule très stable, résistante à la chaleur et hydrophobe (elle repousse l’eau).
Beaucoup de PFAS comportent aussi un « groupe tête » hydrophile, qui aime l’eau. Cette double personnalité permet à ces composés de se fixer sur des surfaces tout en repoussant l’eau ou la graisse. Ils servent à imperméabiliser les textiles, à rendre les emballages alimentaires résistants aux graisses, ou encore à améliorer certains équipements industriels et scientifiques.
On les retrouve dans :
les poêles et casseroles antiadhésives ;
les textiles techniques, comme certaines vestes de pluie et chaussures ;
des emballages de restauration rapide ;
des mousses anti‑incendie ;
des revêtements industriels spécialisés.
Problème majeur : cette durabilité les rend quasiment indestructibles dans l’environnement. Les PFAS se dégradent peu, se déplacent facilement avec l’eau, s’accumulent dans les sols, les rivières, la faune… puis dans l’organisme humain. Une étude citée par Smithsonian indiquait ainsi, en 2015, que 97 % des Américains avaient des PFAS détectables dans leur sang.
Les PFAS sont désormais surnommés « polluants éternels » en raison de leur extrême persistance et de leur capacité à se disséminer partout.
L’agence américaine de protection de l’environnement (EPA) associe l’exposition à ces composés à de nombreux risques : baisse de la fertilité, perturbations du développement chez l’enfant, hausse de certains cancers (rein, prostate, testicule), atteintes immunitaires et réduction de l’efficacité des vaccins.
Le cas particulier du téflon et les enjeux de fabrication
Les fabricants de polymères fluorés, comme le PTFE, soutiennent que ces plastiques longs seraient moins problématiques que certains PFAS de petite taille. La chaîne carbone‑fluor du téflon est longue, ce qui rendrait son absorption par l’organisme plus difficile. L’industrie les présente comme des « polymères de faible préoccupation ».
Mais des chercheurs, comme l’environnementaliste Rainer Lohmann, cité par Smithsonian, invitent à regarder l’ensemble du cycle de vie : production, usage, fin de vie. La fabrication de fluoropolymères nécessite souvent l’emploi d’autres PFAS, plus petits, comme auxiliaires de synthèse. Ces derniers peuvent s’échapper dans l’air ou l’eau autour des usines.
Par ailleurs, les plastiques fluorés, comme les autres plastiques, peuvent se fragmenter en microparticules, dont les effets à long terme sur la santé restent à mieux comprendre. À l’échelle des décharges, certains composés fluorés peuvent aussi se transformer, très lentement, en molécules plus courtes et mobiles.
Face à ces inquiétudes, l’Union européenne et plusieurs États américains avancent vers des restrictions ou interdictions ciblées des PFAS. Mais ces mesures ne couvrent souvent qu’une poignée de molécules sur plusieurs milliers, laissant de nombreuses portes ouvertes à l’industrie.
En France, où en est‑on sur les poêles et les PFAS ?
Pour un lecteur français, le cœur du sujet rejoint des débats désormais présents dans l’actualité nationale. En France, comme ailleurs en Europe, le téflon a longtemps été synonyme de poêle qui n’accroche pas. Les PFAS ont aussi été massivement utilisés pour l’imperméabilisation des vêtements techniques et certains emballages alimentaires.
Les autorités sanitaires françaises surveillent ces polluants émergents et s’alignent en grande partie sur les orientations européennes. Le principe est le suivant : limiter autant que possible la présence de PFAS dans l’eau potable, encadrer leur usage industriel et réduire leur emploi dans les produits de consommation lorsqu’il existe des alternatives techniques viables.
Pour la cuisine, les recommandations les plus fréquentes concernent surtout l’usage des poêles antiadhésives :
éviter de les surchauffer à vide, ce qui peut dégrader le revêtement ;
remplacer un ustensile dont le revêtement se décolle ou se raye fortement ;
privilégier, si on le souhaite, des matériaux alternatifs (acier inoxydable, fonte, céramique) lorsque la recette le permet.
Ces conseils ne signifient pas que chaque poêle en téflon constitue une urgence sanitaire individuelle, mais ils s’inscrivent dans une logique de réduction globale de l’exposition, en attendant d’éventuelles évolutions réglementaires complémentaires à l’échelle européenne.
Une innovation célébrée… et à réinventer
Roy Plunkett est mort en 1994, bien avant que la question de la toxicité des PFAS n’envahisse les médias et les rapports d’experts. En 1986, près d’un demi‑siècle après son expérience de 1938, il décrivait son invention comme un moment fort de sa carrière et se disait « fier des bénéfices pour l’humanité ».
Pour des scientifiques comme Rainer Lohmann, cités par Smithsonian, l’enjeu désormais consiste à retrouver un esprit d’innovation similaire, mais en intégrant pleinement les impacts sanitaires et environnementaux sur le long terme. Les précédents existent : les chlorofluorocarbones, ancêtres du téflon utilisés comme réfrigérants, ont été bannis par le protocole de Montréal lorsqu’ils se sont révélés destructeurs de la couche d’ozone, grâce à l’existence d’alternatives acceptables.
Dans le cas des PFAS, aucune solution polyvalente ne remplace pour l’instant ce vaste éventail de molécules, très performantes dans des domaines variés. D’où la tension actuelle entre les besoins industriels, les habitudes de consommation et la nécessité de réduire cette pollution durable. Pour plusieurs chercheurs, l’une des leçons de l’histoire du téflon est claire : associer les scientifiques en amont aux décisions, pour éviter que les « conséquences non intentionnelles » de certaines innovations ne se répètent à l’échelle planétaire.
Lecture rapide : rédactrice en chef d’Eurotel, ancienne de l’hôtellerie, spécialiste des hôtels de caractère et des city-trips.
Hélène Vasseur a passé près de quinze ans dans l’hôtellerie avant de se consacrer à l’écriture. De la réception d’un palace lyonnais à la direction d’une maison d’hôtes, elle a appris à lire un hôtel de l’intérieur : ce qui fait une vraie adresse, et ce qui relève du décor.
Rédactrice en chef d’Eurotel, elle coordonne la ligne éditoriale et arpente l’Europe à la recherche d’hôtels de caractère et de destinations à raconter autrement. Sa conviction : on voyage mieux quand on comprend les lieux, pas seulement quand on les coche. Elle garde un faible pour les vieilles villes d’Europe centrale et les petits-déjeuners qui s’éternisent.
