ที่สุดแห่งนวัตกรรม โฟมชนิดใหม่ที่ใช้ดูดซับน้ำมันและการแพทย์
ปัญหาน้ำมันรั่วลงทะเลถือเป็นปัญหาใหญ่ต่อระบบนิเวศ โดยเฉพาะในประเทศไทยที่เคยเกิดการรั่วไหลสร้างผลกระทบครั้งใหญ่ แนวทางรับมือสำคัญของปัญหานี้คือการพัฒนาวัสดุดูดซับชนิดใหม่ แต่ล่าสุดมีการคิดค้นโฟมที่ทำได้ทั้งดูดซับน้ำมันและใช้งานทางการแพทย์
น้ำมันรั่ว ถือเป็นหนึ่งในปัญหาคอขาดบาดตายในท้องทะเล โดยเฉพาะแก่คนในชุมชนหรือระบบนิเวศ เมื่อการปนเปื้อนแพร่กระจายเป็นวงกว้างจะสร้างผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างรุนแรง อีกทั้งยังส่งผลกระทบต่อสุขภาพของคนในพื้นที่ไปพร้อมกัน นี่จึงถือเป็นเหตุการณ์ที่เมื่อเกิดขึ้นต้องมีมาตรการรับมืออย่างเร่งด่วน
ภายในไทยเองก็เคยเกิดเหตุน้ำมันรั่วลงทะเลครั้งใหญ่อยู่หลายหน แนวทางรับมือจัดการจากภาครัฐไปจนเอกชนที่เป็นเจ้าของกิจการสร้างความไม่พอใจแก่คนในพื้นที่ จากแนวทางรับมือและวิธีจัดการปัญหาที่หลายครั้งยังคงเหลือร่องรอยความเสียหายต่อสภาพแวดล้อม ต้องอาศัยเวลาฟื้นฟูยาวนานจนไม่อาจย้อนคืนกลับมาได้ในบางที
แต่ทุกอย่างอาจเปลี่ยนไปเมื่อมีการคิดค้นวัสดุชนิดใหม่ ที่มีคุณสมบัติในการดูดซับน้ำมันและสารชนิดอื่นอีกมากมาย
Superfoam วัสดุดูดซับน้ำมันชนิดใหม่
ผลงานนี้เป็นของทีมวิจัยจาก University of Georgia ในการคิดค้นวัสดุดูดซับชนิดใหม่ในชื่อ Superfoam ที่มีคุณสมบัติในการดูดซับน้ำมันเอาไว้โดยไม่ทำการดูดซับน้ำ สามารถนำไปใช้เหตุน้ำมันรั่วไหลได้ดีเยี่ยม นอกจากนี้ยังสามารถใช้งานในการดูดซับสารพิษชนิดอื่นได้อีกด้วย
ตัววัสดุได้รับการออกแบบให้เป็นโฟม 3 มิติชนิดหยาบที่มีรูพรุนจำนวนมาก ด้วยคุณสมบัติของเกล็ดนาโนกราฟีนซึ่งทำการเคลือบไว้บนพื้นผิวจึงทำให้สารชนิดนี้ไม่ดูดซับน้ำ แต่มีประสิทธิภาพอย่างยิ่งในการดูดซับน้ำมัน ถือเป็นคุณสมบัติสำคัญที่ถูกใช้ในการรับมือเหตุน้ำมันรั่วลงทะเล
จุดเด่นของวัสดุชนิดนี้คือศักยภาพในการนำมาใช้ซ้ำ เปรียบเทียบกับวัสดุดูดซับน้ำมันชนิดอื่น แม้สามารถขจัดน้ำมันออกจากผิวน้ำเป็นอย่างดีแต่กลับเป็นวัสดุใช้แล้วทิ้งที่ต้องได้รับการจัดการเฉพาะ แตกต่างจาก Superfoam ที่หากขจัดน้ำมันออกได้ก็สามารถนำกลับมาใช้ซ้ำ ลดความสิ้นเปลืองและปัญหาขยะที่จะเกิดขึ้นลงมาก
ถึงตรงนี้หลายท่านอาจตั้งคำถามด้วยแนวคิดโฟมซับน้ำมันรั่วลงทะเลไม่ได้เกิดเป็นครั้งแรก มีการคิดค้น Oleo Sponge โฟมที่ถูกใช้ในการทำเบาะรองนั่งและที่นอนมาปรับปรุง ออกมาเป็นโฟมที่ใช้ในการดูดซับน้ำมันที่เกิดการรั่วไหลแล้วนำกลับมาใช้ซ้ำโดยไม่ก่อให้เกิดมลพิษได้เช่นกัน
ข้อแตกต่างสำคัญที่ทำให้ Superfoam มีประสิทธิภาพเหนือกว่าคือ การดูดซับไม่ได้จำกัดแค่เพียงน้ำมันแต่ยังดูดซับสารพิษชนิดอื่นที่ปะปนภายในน้ำ เช่น คลอโรฟอร์ม, กรดไฮโดรคลอริก หรือสารอินทรีย์ที่เป็นพิษชนิดอื่นโดยไม่ทิ้งผลกระทบน้ำไว้ จึงมีขอบเขตการใช้งานกว้างและช่วยรักษาสิ่งแวดล้อมที่เหนือกว่าโฟมซับน้ำมันชนิดอื่นมาก
นอกจากใช้ในการรักษาปรับปรุงสภาพแวดล้อมแล้ว ยังมีการนำวัสดุชนิดนี้ไปใช้งานในทางอื่นด้วยเช่นกัน
การใช้ Superfoam ทางการแพทย์
อีกหนึ่งจุดเด่นของวัสดุ Superfoam คือไม่ได้จำกัดการใช้เพียงในเชิงสิ่งแวดล้อม แต่ได้รับการพัฒนาให้สามารถใช้งานทางการแพทย์ด้วยเช่นกัน นอกจากดูดซึมสิ่งแปลกปลอมไปจนสารพิษออกจากน้ำ วัสดุยังมีคุณสมบัติป้องกันการติดเชื้อ จึงมีแนวโน้มว่าสามารถนำไปใช้งานทางการแพทย์ได้
ส่วนนี้เกิดจากการเพิ่มเติมอนุภาคทองแดงขนาดจิ๋ว แบบเดียวกับที่ทำการเคลือบกราฟีนลงบนพื้นผิวเพื่อกันน้ำ ช่วยให้วัสดุมีศักยภาพในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียที่เข้ามาสัมผัส นี่จึงเป็นวัสดุที่สามารถป้องกันการติดเชื้อและสารจุลชีพที่อาจเป็นอันตรายต่อร่างกายได้ทุกชนิด
โดยพื้นฐานเมื่อทำการใส่อุปกรณ์การแพทย์หรือสารแปลกปลอมใดเข้าไปในร่างกาย สิ่งที่จะก่อตัวและเข้ามายึดเกาะเป็นอย่างแรกคือ โปรตีน ช่วยให้วัสดุที่ใส่เข้าไปเกาะติดกับพื้นผิวมีหน้าที่คล้ายกาว แต่ในทางกลับกันโปรตีนนี้อาจดึงเอาสิ่งแปลกปลอมเข้ามาเกาะติด เพิ่มโอกาสให้เกิดการติดเชื้อให้สูงขึ้น ซึ่งอนุภาคทองแดงจะเข้ามารับมือปัญหาในส่วนนี้
จากผลการทดสอบในห้องปฏิบัติการพบว่า วัสดุนี้สามารถขจัดเชื้อ อีโคไล ออกจากน้ำได้มากกว่า 99.9% เทียบกับวัสดุชนิดอื่น ช่วยลดแนวโน้มการติดเชื้อจากวัสดุปนเปื้อน ขจัดปัญหาใหแก่ผู้ป่วยจำนวนมากซึ่งมักเกิดปัญหาภายหลังได้รับบริการทางสุขภาพประเภทต่างๆ นอกจากนี้ตัววัสดุยังสามารถป้องกันการเกิดลิ่มเลือดได้อีกด้วย
นี่จึงเป็นเหตุผลให้วัสดุชนิดนี้ได้รับความสำคัญในการพัฒนาในแวดวงการแพทย์ เช่น สาขาทันตกรรมในการนำไปใช้เป็นวัสดุในการผลิตรากฟันเทียม ช่วยลดผลข้างเคียงที่อาจจะเกิดขึ้นเมื่อเข้ารับการรักษาแก่ผู้ป่วย อีกทั้งยังมีต้นทุนทางการผลิตค่อนข้างต่ำ เมื่อเทียบกับวัสดุที่ใช้งานทั่วไปในปัจจุบัน
นี่จึงถือเป็นวัสดุอเนกประสงค์ที่มีคุณสมบัติในการใช้งานรอบด้านที่สุดชนิดหนึ่งทั้งในเชิงการแพทย์และสิ่งแวดล้อม
ปัจจุบันการใช้งานวัสดุนี้ในเชิงการแพทย์จำเป็นต้องได้รับการทดลองอีกหลายขั้น ทั้งการทดลองในสัตว์และการทดลองคลินิกจึงสามารถนำมาใช้จริง ในเชิงการแพทย์เราจึงอาจต้องอดใจรอสักระยะ แต่สำหรับการใช้ในเชิงสิ่งแวดล้อมคาดว่าจะได้รับความยินยอมในการใช้งานในอีกไม่ช้า
ที่เหลือคงต้องรอดูต่อไปว่าโฟมชนิดนี้จะหยุดอยู่แค่วัสดุดูดซับน้ำมันหรือจะมาอยู่ในปากเราในฐานะรากฟันเทียมชนิดใหม่
ที่มา
https://www.nanotec.or.th/ncas/2022/02/07/5-technologies-for-oilspill/
https://www.posttoday.com/environment/1008
https://www.eurekalert.org/news-releases/987535
https://www.eng.chula.ac.th/th/18227