ปัจจุบันหน้ากากอนามัยกลายเป็นสิ่งของจำเป็นสำหรับวิถีชีวิตใหม่ “New normal” หลังเกิดสถานการณ์การแพร่ระบาดของโรคติดเชื้อไวรัสโคโรนา 2019 (COVID-19) จึงเป็นจุดเริ่มต้นไอเดียของ 2 นักศึกษาสาวชั้นปีที่ 4 จากภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) ที่ต้องการทำสารเคลือบหน้ากากผ้า จากของเหลือทิ้งภาคเกษตร เพื่อลดปัญหาขยะ ที่เรียกว่า “ สเปรย์สะท้อนน้ำ ” โดยสารนี้สามารถใช้ฉีดพ่นเคลือบบนผ้าทุกชนิด เพื่อป้องกันละอองน้ำลายหรือสารคัดหลั่งจากเชื้อไวรัส COVID-19 ซึ่งหน้ากากผ้าหลังจากฉีดพ่นสารเคลือบนี้สามารถซักและนำมาใช้ซ้ำได้หลายครั้ง
สเปรย์สะท้อนน้ำ จากแกลบ
นางสาววิภาดา จารุพงศ์จิตรัตน์ หรือ น้องไฮ นักศึกษาชั้นปีที่ 4 ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มจธ. เล่าว่า “ช่วงที่เกิดสถานการณ์ COVID-19 ใหม่ๆ เกิดการขาดแคลนหน้ากากอนามัย คนก็หันมาใช้หน้ากากผ้า แม้กรมอนามัยบอกว่าสามารถป้องกันได้ระดับหนึ่ง แต่จริงๆ แล้วเวลามีละอองน้ำลายจากคนที่ไอหรือจามมาโดนสักพักมันจะซึมเข้าไปในผ้าได้ จึงไม่สามารถป้องกันเชื้อไวรัสได้ 100% เลยมาคิดกันว่า น่าจะทำสารเคลือบผ้าอะไรก็ได้เพื่อให้สามารถป้องกันละอองน้ำลายที่ติดอยู่บนผิวผ้าได้ เพราะปกติผ้าทั่วไปจะมีรูขนาด 20 ไมโครเมตร ซึ่งรูมีขนาดใหญ่กว่าหน้ากากอนามัย ขณะที่เชื้อไวรัสนั้นมีขนาดที่เล็กมากๆ ประมาณ 0.05-0.2ไมโครเมตร ถึงแม้จะอยู่บนละอองน้ำลายที่มีขนาดประมาณ 50 – 100 ไมโครเมตร ซึ่งถือว่าใหญ่อยู่ดี จึงคิดกันว่าจะทำสารที่สามารถสะท้อนน้ำ ป้องกันการดูดซึมน้ำบนผ้าได้ ทำให้เราพัฒนาสารตัวนี้ขึ้นมา”
น้องสนุ๊ก(คนซ้าย) กับ น้องไฮ (คนขวา) 2 นศ.มจธ.ชั้นปีที่ 4 เจ้าของผลงานสเปรย์สะท้อนน้ำจากแกลบ
นางสาวศดานันท์ สุขนิตย์ หรือน้องสนุ๊ก นักศึกษาชั้นปีที่ 4 ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มจธ. พูดถึงแนวคิดดังกล่าวว่า ช่วงแรกมองว่ามีหน้ากากสะท้อนน้ำยี่ห้อหนึ่งมีวางขายในตลาดอยู่ เราก็อยากทำหน้ากากสะท้อนน้ำเหมือนกัน แต่โจทย์ที่ได้รับจากอาจารย์ที่ปรึกษาคือให้ลองเอาของเหลือทิ้งจากภาคเกษตรมาเป็นสารเคลือบทำให้ผ้าธรรมดาทั่วๆ ไปกลายเป็นหน้ากากสะท้อนน้ำ นำมาใช้ซ้ำๆ ได้ ลดขยะ ที่สำคัญเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เพราะทำจากธรรมชาติและช่วยเพิ่มมูลค่า
“ซึ่งของเหลือทิ้งจากภาคเกษตรเองก็มีอยู่หลายอย่าง อาทิ แกลบ อ้อย ซังข้าวโพด ฯลฯ แต่ที่เลือกแกลบ เพราะประเทศไทยปลูกข้าวกันเยอะ แล้วแกลบส่วนใหญ่ที่เห็นก็เอาไปทำปุ๋ยหรือเผาทิ้ง ทำให้เกิดฝุ่นกลายเป็นมลพิษ จึงนำแกลบมาสกัดเอาสารที่ต้องการ แล้วลดขนาดของสารนั้นลงให้อยู่ในระดับนาโนเมตร จากนั้นปรับสภาพพื้นผิวโครงสร้างให้กลายเป็นสิ่งที่ไม่ชอบน้ำ แล้วนำไปผสมให้กลายเป็นสารแขวนลอยเพื่อนำมาใช้สเปรย์พ่นลงบนผ้า หลังจากนั้นจึงนำไปผ่านกระบวนการยึดติดตรึง เพื่อให้สารติดบนเส้นใยของผ้าได้แน่นขึ้น”
ทดสอบเทน้ำลงบนผ้าที่เคลือบสารสะท้อนน้ำจากแกลบ
ผลการทดสอบ น้ำไม่ซึมเข้าผ้า
ผลการทดสอบ น้ำไม่ซึมเข้าผ้า
ผ้าที่เคลือบด้วยสารสะท้อนน้ำจากแกลบ หลังทดสอบ ผ้าไม่เปียกน้ำ
ผ้าที่เคลือบด้วยสารสะท้อนน้ำจากแกลบ หลังทดสอบ ผ้าไม่เปียกน้ำ
ผลการทดลอง
น้องไฮ บอกว่า เบื้องต้นเราใช้แกลบ 1 กิโลกรัม ผลิตสารพ่นได้ประมาณ 2 กรัม นำมาทดสอบฉีดพ่นทั่วพื้นผ้าสาลู หรือผ้าอ้อมเด็กซึ่งปริมาณสารที่ใช้น้อยมาก ในช่วงระยะเวลา 1 เดือนกว่าก่อนจบโปรเจกต์ ผลการทดลองที่ได้พบว่า จากผ้าอ้อมที่มีรูระบายค่อนข้างใหญ่ หลังพ่นสารเข้าไปเคลือบบนผ้าอ้อมทำให้เนื้อผ้ายึดติดกันแน่น รูตารางของเนื้อผ้าถี่ขึ้น เมื่อลองหยดน้ำหรือเทน้ำลงบนผ้าที่เคลือบสาร ก็พบว่า น้ำกลิ้งไปมาบนผ้า น้ำไม่ซึมเข้าในเนื้อผ้าแต่อย่างใด นอกจากนี้ยังได้ทดสอบด้วยการซักถึง 30 ครั้ง แต่ผ้าที่เคลือบสารก็ยังคงมีคุณสมบัติในการกันน้ำหรือสะท้อนน้ำแม้จะนำมาใช้ซ้ำๆ หลายรอบ ผ้าก็ไม่เปียกน้ำ
ความหมายของคำว่า “สะท้อนน้ำ”
ผศ.ดร.เขมฤทัย ถามะพัฒน์ อาจารย์ประจำภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ ในฐานะอาจารย์ที่ปรึกษา กล่าวเสริมว่า ความหมายของคำว่า “สะท้อนน้ำ” คือทำให้พื้นผิวของผ้าไม่เปียกน้ำ หรือน้ำไม่สามารถซึมเข้าไปในผ้าได้ และด้วยคุณสมบัติของสารสะท้อนน้ำจากแกลบที่สามารถกันน้ำได้นี้ นอกจากนำไปใช้ฉีดพ่นบนหน้ากากผ้าแล้ว ยังสามารถนำไปใช้กับผลิตภัณฑ์อื่นๆ ได้อีก เช่น รองเท้าผ้าใบ เสื้อผ้า หรือแม้กระทั่งชุดผ่าตัด
หรือจะนำไปใช้ฉีดพ่นบนกระดาษก็สามารถนำไปปรับประยุกต์ใช้ได้ นอกจากนั้นเรายังสามารถปรับสูตรการผลิตสารพ่นเคลือบสะท้อนน้ำให้เหมาะสมกับประเภทของวัสดุที่อยากให้กันน้ำได้อีกด้วย ดังนั้นหากมีผู้สนใจที่จะนำไปใช้ประโยชน์ในด้านต่างๆ หรือพัฒนาต่อในเชิงพาณิชย์ สามารถติดต่อมาได้ที่ภาควิชาฟิสิกส์ มจธ. โทร.02-470-8876
นวัตกรรมสารเคลือบกันน้ำ ที่ผลิตจากธรรมชาติ
สเปรย์สะท้อนน้ำ หรือสารสะท้อนน้ำจากแกลบ ถือเป็นนวัตกรรมสารเคลือบกันน้ำที่ผลิตจากธรรมชาติรายแรกๆ ที่ยังไม่มีจำหน่ายในท้องตลาด ต่างจากที่มีใช้กันอยู่ซึ่งส่วนใหญ่ตั้งต้นมาจากกระบวนการทางเคมี แต่สารสะท้อนน้ำจากแกลบที่นักศึกษาภาควิชาฟิสิกส์จากรั้ว มจธ.ทั้ง 2 คนคิดค้นขึ้นจากธรรมชาติไม่ทำลายสิ่งแวดล้อม โดยเอาขยะซึ่งเป็นของเหลือทิ้งจากการทำเกษตรมาเพิ่มมูลค่า
อย่างไรก็ตาม แกลบไม่ใช่ของเหลือทิ้งทางการเกษตรเพียงชนิดเดียวที่สามารถนำมาสกัดสารที่มีคุณสมบัติสะท้อนน้ำได้เท่านั้น แต่ยังมีฟางข้าว ซังข้าวโพด อ้อย หรือแม้แต่ตระกูลพืชเปลือกแข็ง เช่น เปลือกมะพร้าว กาบมะพร้าว เปลือกถั่ว รวมถึงใบไผ่ ที่สามารถนำมาพัฒนาเพิ่มมูลค่าได้เช่นกัน
“ถึงเวลา…เปลี่ยนขยะทางการเกษตรที่เหลือทิ้ง เพื่อสิ่งแวดล้อมและคุณภาพชีวิตที่ดีขึ้น”
ขอบคุณ : มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) King Mongkut’s University of Technology Thonburi