รอยยับขนาดจิ๋วป้องกันสิ่งสกปรกทางชีวภาพ

Image # 2.

https://www.facebook.com/rmutphysics/posts/1726538447410967

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

Image # 3.

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

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

Image # 4.

อ้างอิง : www.mtec.or.th