User Rating: 0 / 5

Star InactiveStar InactiveStar InactiveStar InactiveStar Inactive
 

ภาพจาก: https://newatlas.com/pitcher-plant-nanowrinkles/53017/

แปลและเรียบเรียงโดย อรวรรณ สัมฤทธิ์เดชขจร

 

     นักวิจัยจาก University of Sydney Nano Institute พัฒนาสารเคลือบผิวที่มีลักษณะเป็นรอยยับขนาดจิ๋ว (nanowrinkle) ซึ่งมีสมบัติป้องกันสิ่งสกปรกทางชีวภาพ (biofouling) ช่วยให้อุตสาหกรรมการเดินเรือ และอุตสาหกรรมการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำประหยัดค่าบำรุงรักษา และค่าน้ำมัน รวมถึงลดการใช้สารต้านสิ่งสกปรกทางชีวภาพที่เป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อมด้วย

     ท้องเรือที่เต็มไปด้วยเพรียงหรือสิ่งสกปรกทางชีวภาพอื่นๆ ย่อมส่งผลให้เรือทำงานหนักขึ้น เผาไหม้เชื้อเพลิงมากขึ้น และปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สู่บรรยากาศมากขึ้นด้วย แม้สีทากันสิ่งสกปรกทางชีวภาพจะสามารถกำจัดสิ่งเหล่านี้ได้ แต่มันก็เป็นอันตรายต่อสัตว์น้ำด้วยเช่นกัน นักวิทยาศาสตร์จากแดนจิงโจ้จึงใช้แรงบันดาลใจจากพืชกินแมลง (carnivorous Nepenthes pitcher plant) พัฒนาสารเคลือบผิวที่มีสมบัติป้องกันสิ่งสกปรกทางชีวภาพ

     พืชกินแมลงดักจับแมลงได้เพราะบริเวณขอบปากมีการจัดเรียงโครงสร้างขนาดจิ๋วตามภาพที่ 1 (กลาง) ซึ่งโครงสร้างนี้สามารถดักน้ำให้เคลือบอยู่บริเวณขอบปากพืช เมื่อแมลงมาเกาะก็จะลื่นไหลเข้าสู่ปากและถูกย่อยเป็นอาหารในที่สุด

เครดิต: Sydney Nano

ภาพที่ 1 พืชกินแมลง (ซ้าย) โครงสร้างบริเวณขอบปากพืช (กลาง) โครงสร้างเลียนแบบที่มีลักษณะเป็นรอยยับขนาดจิ๋ว (ขวา)

 

     เมื่อนักวิทยาศาสตร์เข้าใจกลไกของพืชกินแมลง พวกเขาจึงพัฒนาโครงสร้างที่เป็นรอยยับขนาดจิ๋วบนโพลิเมอร์ชนิดโปร่งใสและทดสอบสมบัติต้านทานสิ่งสกปรกทางชีวภาพในห้องแล็บ ผลการทดสอบพบว่าสามารถต้านทานแบคทีเรียชนิดที่พบทั่วไปในทะเลได้สำเร็จ จึงขยายผลไปทดสอบที่อ่าวซิดนีย์โดยติดกับตาข่ายกันฉลามนานถึง 7 สัปดาห์ (ภาพที่ 2) แม้จะอยู่ในสภาวะแวดล้อมของทะเล โครงสร้างรอยยับขนาดจิ๋วนี้ก็ยังคงสมบัติต้านทานสิ่งสกปรกทางชีวภาพได้ และการที่สารเคลือบชนิดนี้ขึ้นรูปได้ง่าย ทั้งยังโปร่งใสจึงสามารถนำไปใช้กับกล้องหรือเซ็นเซอร์ที่วางไว้ใต้น้ำได้อีกด้วย

 

เครดิต: University of Sydney Nano Institute
ภาพที่ 2 Dr. Sam Peppou Chapman ถ่ายคู่กับตัวอย่างที่นำไปทดสอบใต้ทะเล

 

สนใจอ่านข้อมูลเพิ่มเติมที่

•    https://sydney.edu.au/news-opinion/news/2018/01/17/nanowrinkled-surfaces-could-save-billions-in-shipping-aquaculture.html

•    https://newatlas.com/pitcher-plant-nanowrinkles/53017/

•    https://phys.org/news/2018-01-nanowrinkles-billions-shipping-aquaculture.html

•    Cameron S. Ware et al, Marine Antifouling Behavior of Lubricant-Infused Nanowrinkled Polymeric Surfaces, ACS Applied Materials & Interfaces (2017). DOI: 10.1021/acsami.7b14736