Page 209 - Journal451
P. 209
วารสารราชบััณฑิิตยสภา
ปีีที่่� ๔๕ ฉบัับัที่่� ๑ มกราคม-เมษายน ๒๕๖๓
ดร.วิิยงค์์ กัังวิานศุุภมงค์ล 197
สิ่มบัต่กัารกัันนำ�า
การติกแติ่งเพิื�อให้้สิ่่�งทอมีสิ่มบัติ่การกันนำ�า (Li et al., 2017) สิ่ามารถทำาไดั้้ห้ลายว่ธิี
ในอดั้ีติผู้ผล่ติใชั่้ว่ธิีเคลือบสิ่่�งทอดั้้วยสิ่ารที�มีสิ่มบัติ่ไม่ชั่อบนำ�า (hydrophobic) ห้รือสิ่ารที�ไม่ดัู้ดั้ซึม
นำ�า เชั่่น ไข ขี�ผึ�ง ยางธิรรมชั่าติ่ แติ่ในป่จจุบันมีการดั้ัดั้แปรห้ลายว่ธิี ทั�งว่ธิีทางกายภาพิ เชั่่น การ
ดั้ัดั้แปรพิื�นผ่วเสิ่้นใยโดั้ยใชั่้พิลาสิ่มา และว่ธิีทางเคมี เชั่่น การเคลือบผ่วเสิ่้นใยดั้้วยสิ่ารที�มีสิ่มบัติ่
ไม่ชั่อบนำ�า ไดั้้แก่ สิ่ารเคมีพิวกพิาราฟิน แว็กซ์ ซ่ล่โคน และสิ่ารประกอบฟลูออโรคาร์บอน เชั่่น
เทฟลอน (polytetrafluoroethylene−PTFE) แติ่ป่จจุบันอาศัยห้ลักการทางดั้้านนาโนเทคโนโลยี
มาปรับปรุงพิื�นผ่วสิ่่�งทอที�สิ่ามารถเลียนแบบการกล่�งของนำ�าบนใบบัว โดั้ยเรียกปรากฏิการณ์นี�ว่า
“ปรากฏิการณ์ใบบัว (lotus effect)” [ภาพิที� ๔ (ก)] ทำาให้้สิ่่�งทอไม่เปียกนำ�าและมีสิ่มบัติ่ทำาความ
สิ่ะอาดั้ตินเองไดั้้ เนื�องจากพิื�นผ่วของใบบัวมีสิ่ารเคลือบที�มีลักษณะไม่ชั่อบนำ�ายวดั้ย่�ง โดั้ยที�ห้ยดั้นำ�า
ที�เกาะอยู่บนพิื�นผ่วของใบบัวมีลักษณะคล้ายกับลูกบอล [ภาพิที� ๔ (ข)] ซึ�งในทางว่ทยาศาสิ่ติร์ชั่ี�ว่า
ถ้ามุมสิ่ัมผัสิ่ระห้ว่างพิื�นผ่วกับห้ยดั้นำ�ามีค่ามากกว่า ๑๕๐ องศา ผ่วห้น้าของวัสิ่ดัุ้นั�น ๆ เป็น
พิื�นผ่วที�ไม่ชั่อบนำ�ายวดั้ย่�ง [ภาพิที� ๔ (ค)] ลักษณะพิื�นผ่วของใบบัวที�ทำาให้้เก่ดั้ปรากฏิการณ์ไม่ชั่อบ
นำ�าแบบย่�งยวดั้นี� เก่ดั้จากโครงสิ่ร้างทางกายภาพิของใบบัว โดั้ยพิื�นผ่วของใบบัวมีลักษณะขรุขระมาก
อันเนื�องมาจากโครงสิ่ร้างที�มีขนาดั้เล็กมากในระดั้ับนาโนเมติร-ไมโครเมติร [ภาพิที� ๕ (ข-ง)] ซึ�งติา
ของมนุษย์ไม่สิ่ามารถมองเห้็น จากโครงสิ่ร้างทางกายภาพิดั้ังกล่าว เมื�อห้ยดั้นำ�าลงบนใบบัว ห้ยดั้นำ�า
เล็ก ๆ เห้ล่านี�จะรวมติัวกันมีลักษณะคล้ายทรงกลมและสิ่ามารถกล่�งไปมาไดั้้เมื�อมีแรงภายนอกมา
กระทำา การเก่ดั้ห้ยดั้นำ�าบนพิื�นผ่วที�มีลักษณะขรุขระนี�สิ่ามารถอธิ่บายไดั้้โดั้ย Cassie–Baxter equation
(Cassie’s law) ซึ�งแติกติ่างกับการเก่ดั้ห้ยดั้นำ�าบนพิื�นผ่วที�เคลือบดั้้วยสิ่ารเทฟลอน ปรากฏิการณ์
ไม่ชั่อบนำ�ายวดั้ย่�งนี�เก่ดั้มาจากโครงสิ่ร้างทางเคมีของเทฟลอน อุติสิ่าห้กรรมสิ่่�งทอมีการนำาอนุภาค
นาโนมาอัดั้ลงในชั่่องว่างเล็ก ๆ บนผ่วของเสิ่้นใย เพิื�อทำาให้้พิื�นผ่วสิ่ัมผัสิ่ของเสิ่้นใยเก่ดั้ความขรุขระขึ�น
แล้วจึงจุ่มอัดั้สิ่ารเคลือบประเภทไขมันห้รือสิ่ารที�มีสิ่มบัติ่ไม่ชั่อบนำ�าเพิื�อหุ้้มอนุภาคนาโนไว้ ทำาให้้อนุภาค
นาโนมีผ่วที�ไม่ชั่อบนำ�า และมีสิ่มบัติ่กันนำ�า สิ่ามารถทำาความสิ่ะอาดั้ตินเองไดั้้ จึงปราศจากคราบสิ่กปรก
[ภาพิที� ๖ (ก-ข)] ติัวอย่างอนุภาคนาโนที�ใชั่้ ไดั้้แก่ ซ่ล่คอนไดั้ออกไซดั้์ ข้อดั้ีของสิ่มบัติ่การกันนำ�า ไดั้้แก่
ทำาความสิ่ะอาดั้ง่าย ประห้ยัดั้ทั�งนำ�า สิ่ารซักล้าง และเวลาในการทำาความสิ่ะอาดั้ รวมถึงลดั้ภาวะม่ลพิ่ษ
ในสิ่่�งแวดั้ล้อมดั้้วย
