ความฝันของแม่บ้าน ผ้าที่ทำความสะอาดตัวเองได้

ความฝันของแม่บ้าน ผ้าที่ทำความสะอาดตัวเองได้

ผ้าที่ทำความสะอาดตัวเองได้

ในอนาคตข้างหน้านี้ ความฝันของพ่อบ้านแม่บ้านทั้งหลายกำลังจะกลายเป็นจริง เมื่อนักวิจัยจากมหาวิทยาลัย RMIT ประเทศออสเตรเลียได้เผยถึงงานวิจัยล่าสุด นั่นก็คือ ผ้าที่ทำความสะอาดตัวเองได้ โดยไม่ต้องอาศัยเครื่องซักผ้าอีกต่อไป โดยอาศัยอนุภาคในระดับนาโนเข้าไปทำลาย (degrade) สิ่งสกปรกที่เกาะอยู่ตามเนื้อผ้าให้หลุดออก เพียงนำไปตากแดดเท่านั้น

กระบวนการผลิต

ทีมวิจัยต้องทำการเคลือบ Nitrogen และ Titanium Dioxide (N-TiO2) ลงไปบนผ้า โดยการผสม N-TiO2 กับ Triethylamine ปั่นให้เข้ากันที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 12 ชั่วโมง จากนั้นต้มด้วยอุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 6 ชั่วโมง และนำผ้ามาใส่ให้จมมิด ก่อนจะนำไปทำแห้ง ให้ความร้อนอีกครั้งและจุ่มในน้ำร้อน ขั้นตอนสุดท้ายผ้าที่ทำการเคลือบแล้วจะถูกเคลือบ (treat) ด้วยอนุภาค Silver iodide ซึ่งไวต่อแสง

Nanostructures-magnified-1440x863
ภาพ Close-up ของอนุภาคนาโนบนผ้าคอตตอน ที่กำลังขยาย 150,000 เท่า

จากนั้นทีมนักวิจัยจึงทดสอบผ้าที่เคลือบเสร็จแล้ว มาป้ายด้วยสีส้มแทนคราบสกปรก และนำไปอาบแสงอาทิตย์ เป็นเวลา 2 ชั่วโมง โดยผลลัพธ์ที่ได้คือ สีส้มนั้นออกลอกไปถึง 71%

ผ้าที่ทำความสะอาดตัวเองได้ ทำงานอย่างไร

เมื่อโครงสร้างนาโนถูกแสง อิเล็กตรอนจะได้รับพลังงาน กลายเป็น “อิเล็กตรอนร้อน” (hot electron) และอิเล็กตรอนร้อน ก็จะระเบิดพลังงานออก ทำให้โครงสร้างนาโนนั้นสามารถขจัดสิ่งสกปรกออกไปได้

ผ้าคอตตอนถูกเคลือบด้วยอนุภาคนาโน ซึ่งมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า ที่กำลังขยาย 200 เท่า
ผ้าคอตตอนถูกเคลือบด้วยอนุภาคนาโน ซึ่งมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า ที่กำลังขยาย 200 เท่า
สีแดงแสดงให้เห็นถึง อนุภาคนาโน Silver ที่กำลังขยาย 200 เท่า
สีแดงแสดงให้เห็นถึง อนุภาคนาโน Silver ที่กำลังขยาย 200 เท่า

“ข้อดีของผ้าคือเส้นไยของมันเป็นโครงสร้าง 3 มิติอยู่แล้ว ทำให้มันสามารถดูดซับแสงได้เป็นอย่างดี ช่วยให้ปฏิกิริยาขจัดสิ่งสกปรกนั้นเกิดได้รวดเร็วขึ้น” ดร. Rajesh Ramanathan หนึ่งในทีมนักวิจัยกล่าว

ทีมนักวิจัยได้ทำการทดลองซ้ำกับผ้าผืนเดิมเป็นจำนวน 5 รอบ โดยปฏิกิริยายังสามารถเกิดได้โดยอย่างเต็มประสิทธิภาพ แสดงให้เห็นว่ากระบวนการนี้สามารถเกิดซ้ำได้หลายรอบนั่นเอง

ความฝันของแม่บ้าน ใกล้ความจริงแค่ไหน

ปัจจุบันทีมนักวิจัยกำลังพยายามทำให้งานนี้ สามารถนำมาผลิตในระดับอุตสาหกรรมได้จริง และสารที่เคลือบลงไปบนผ้านั้นสามารถติดอยู่บนผ้าได้เป็นระยะเวลานาน จะเห็นได้ว่าจากกระบวนการเคลือบนั้นยังใช้เวลานานไปสำหรับการผลิตในสเกลที่มีจำนวนมากขึ้น ในอนาคตทีมวิจัยนี้หวังว่าจะสามารถเคลือบสารนาโนนี้ได้ด้วยการจุ่มสารเพียงไม่กี่ครั้ง และให้กระบวนการทั้งหมดนั้นใช้เวลาไม่เกิน 30 นาที เมื่อนำไปฉายแสงไม่ว่าจะเป็นแสงอาทิตย์หรือแสงจากหลอดไป จะใช้เวลาไม่เกิน 6 นาทีในการขจัดสิ่งสกปรก

นอกจากนี้ทางทีมกำลังพัฒนาความสามารถของสารเคลือบให้สามารถกำจัดสารอินทรีย์ ซึ่งเป็นสารที่พวกเรามักจะทำเปือนเสื้อในชีวิตประจำวัน (เช่น คราบน้ำก๋วยเตี๋ยว ซอสมะเขือเทศ)

เราก็หวังว่าจะสามารถหาซื้อได้ตามห้างสรรพสินค้าทั่วไป เร็วๆ นี้นะ

งานวิจัยนี้ได้ตีพิมพ์ลงบนวารสาร Advanced Materials Interfaces.

อ้างอิง: RMIT, BBC, Phys.org

 

เขียนโดย

Nattakorn Leardthanapaichit

นิสิตภาควิชาเทคโนโลยีทางภาพและการพิมพ์ กำลังสนุกกับการพบปะผู้คน ชื่นชอบการถ่ายรูปเป็นพิเศษ
   
Tags: , , , , , , , ,