ข้าวโพดได้ตำแหน่งเป็นอาหารหลักของมนุษย์เราที่รองลงมาจากข้าว เพราะให้สารอาหารประเภทคาร์โบไฮเดรต ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานของร่างกายที่สำคัญเหมือนกัน เราเห็นข้าวโพดในรูปแบบผลิตภัณฑ์มากมาย อาทิ ข้าวโพดกระป๋อง น้ำนมข้าวโพด สลัดข้าวโพด ป๊อปคอร์น ขนมกรุบกรอบ ฯลฯ แต่ภายในข้าวโพดมีความลับมหัศจรรย์มากมายที่เราไม่เคยรู้มาก่อน อย่างข้าวโพดเต้นระบำได้ หรือแม้แต่ช่วยให้เราเอาชีวิตรอดจาก “ทรายดูด” และ “โคลนดูด”
ข้าวโพดเกี่ยวข้องอย่างไรกับการเอาชีวิตรอด? คำตอบนี้ได้ถ่ายทอดผ่านกิจกรรมที่มีชื่อว่า “สระแป้งข้าวโพดมหัศจรรย์ และ แป้งข้าวโพดจอมดูด” ภายใน “ค่ายนักสืบข้าวโพด...พืชมหัศจรรย์ทางเลือกในอนาคต” ที่ทางสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ได้จัดกิจกรรมศึกษาความรู้ ความสำคัญของข้าวโพด ต้อนรับปิดเทอมสำหรับเด็กและเยาวชน ระดับชั้นประถมศึกษาปีที่ 5-6 ขึ้นระหว่างวันที่ 24-25 เม.ย. 2556 ณ อาคารบ้านวิทยาศาสตร์สิรินธร อุทยานวิทยาศาสตร์ประเทศไทย จังหวัดปทุมธานี
เด็กๆ ในค่ายจะถูกแบ่งออกเป็นกลุ่ม 4 กลุ่ม กลุ่มละ 3-4 คน และได้รับบทบาทนักสืบที่ต้องขยายความปริศนาเกี่ยวกับแป้งข้าวโพดที่กำหนดไว้ แต่การค้นหาคำตอบก็ต้องฝ่าอุปสรรคไปให้ได้ก่อน โดยนักสืบทุกกลุ่มจะต้องค้นหาลูกแก้วมหัศจรรย์ที่ซ่อนอยู่ในสระแป้งข้าวโพดเพื่อชิงสิทธิตอบคำถาม แค่เพียงเห็นสระแป้งสีเหลืองนวลนักสืบน้อยก็อดใจไม่ไหว หลังสิ้นเสียงนกหวีดทุกคนก็ดิ่งค้นหาลูกแก้วอย่างรีบเร่ง...แต่ทุกคนก็ต้องพบกับความประหลาดใจ
“พอผมจุ่มมือลงไปมันทั้งแข็ง ทั้งเหนียวหนืดมาก เอามือลงไปลึกๆ ไม่ได้ เพราะมันแข็ง ออกแรงเท่าไหร่ก็ไปไม่ถึงก้นบ่อ หาลูกแก้วยากมาก พอผมดึงแป้งขึ้นมามันเป็นก้อน แต่แป๊ปเดียวมันก็ละลายลงบ่อไปเหมือนเดิม ผมก็เลยชวนเพื่อนให้ช่วยกันขุดแป้งออกเร็วๆ ถึงจะได้เห็นพื้นข้างล่าง เล่นเอาเหนื่อยเลยครับกว่าจะได้ลูกแก้ว" น้องธัญ หรือ ด.ช.ธัญ เกษตรานันท์ จากโรงเรียนสาธิตจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ฝ่ายประถม เล่าให้ทีมข่าววิทยาศาสตร์ ASTV-ผู้จัดการออนไลน์ฟัง
คำถามที่เด็กๆ ได้แข่งขันกันตอบก็จะเป็นเรื่องของคุณสมบัติของแป้งข้าวโพด มีคำถามหนึ่งที่น่าสนใจ ถามว่าแป้งข้าวโพดที่ผสมกับน้ำ ที่เหนียวๆ หนืดๆ นี้มีสถานะเป็นอะไร บ้างตอบว่าของเหลว บ้างตอบว่าของแข็ง เพราะตอนตีแป้งแรงๆ มันจะแข็ง แต่วิทยากรประจำฐาน น.ส.สุปราณี สิทธิไพโรจน์สกุล สรุปให้ฟังคร่าวๆ ว่า จริงๆ แล้ว เราเรียกว่า “ของไหล” ซึ่งเป็นชื่อเรียกรวมสสารที่ไหลได้ ไม่ว่าจะเป็นของเหลว แก๊ส และสารแขวนลอยต่างๆ ที่มีเม็ดอนุภาคกระจายอยู่ในตัวกลางอีกด้วย
เด็กๆ บางคนร้อง “อ๋อ!...” แล้วก็มาเริ่มเกมกิจกรรมที่ทุ่มทุนนำตัวเองลงไปในสระ มาวิ่งแข่งกันสะสมลูกปิงปองให้ครบตามจำนวนที่กำหนดให้เร็วที่สุด มาถึงกิจกรรมนี้เด็กๆ ได้สัมผัสความรู้สึกเดียวกับถูกทรายดูด หรือโคลนดูด คือถ้าเมื่อขาของเราติดเข้ามาในบ่อดูดนี้แล้ว เรายิ่งดิ้น ยิ่งพยายามออกแรงมาก มันก็ยิ่งดูดแรงมากขึ้น จนทำให้หลายคนหกเขมนล้มไปตามๆ กัน
ลักษณะการไหลของแป้งข้าวโพดเช่นนี้ สุปรานีเฉลยว่า มันคือ การไหลแบบไม่เป็นไปตามกฎของนิวตัน หรือนอน-นิวโตเนียน (Non- Newtonian) ที่ยิ่งออกแรงกระทำมากยิ่งหนืด ยิ่งแข็ง ในทางกลับกันถ้าออกแรงกระทำน้อยๆ หรือช้าๆ ก็จะค่อยไหลเป็นของเหลวเอง นึกย้อนกลับไปถึงโคลนดูดบางก็เช่นกัน ถ้าเราตกลงไปในนั้นแล้ว ก็ควรที่จะค่อยๆ ขยับตัวขึ้นมา ถ้ายิ่งดิ้นก็ยิ่งดูดอาจจะไม่รอดก็เป็นได้
หากแต่เกมนี้เด็กๆ ก็พลิกแพลงสถานการณ์ได้โดยการซอยเท้าเร็วๆ บนผิวแป้งข้าวโพดก่อนที่จะถูกดูดลงไป และก็เป็นไปตามทฤษฎีที่ว่า ยิ่งออกแรงกระทำมาก สสารยิ่งแข็ง ทำให้วิ่งบนผิวแป้งได้อย่างสบายๆ หลักแหลมสมกับเป็นนักสืบจริงๆ
สุปรานียังให้ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการไหลแบบต่างๆ อีกว่า นอกจากนี้ยังมีการไหลแบบอื่นๆที่จับคู่กันมาติดๆ นั้นคือ เมื่อมีการไหลแบบนอนนิวโตเนียนแล้ว ก็ต้องมีการไหลแบบนิวโตเนียน (Newtonian) เป็นสสารประเภทที่ ถ้าใช้ช้อนกวนก็จะไหลทันที ไม่ว่าจะกวนช้าหรือเร็ว ความหนืดก็ยังเท่าเดิม อาทิ น้ำ กาแฟ นมสด เป็นต้น ส่วนที่มาของชื่อนี้ก็ได้มาจากชื่อของ เซอร์ไอแซค นิวตัน (Sir Isaac Newton) ยอดนักฟิสิกส์ที่ค้นพบเรื่องแรงโน้มถ่วงนั้นเอง
ถ้าใครเคยได้ไปเที่ยวทะเลแล้วไปเดินเล่นที่ชายหาดที่มีคลื่นซัดมาเป็นระยะ เราจะพบว่าเวลาเราก้าวเท้าช้าๆ เท้าก็จะกดลงไปในทรายลึก แต่ถ้าวิ่งเร็วๆ พื้นทรายก็จะแข็งแข็งหรือหนืดขึ้น จนแทบไม่ทิ้งร่องรอยเท้าไว้เลย หรือพูดสั้นๆ ว่า ยิ่งมีแรงกระทำเร็ว ยิ่งหนืด เราเรียกว่า ของไหลไดลาแทนต์ (Dilatant Fluid) ที่เป็นเช่นนี้เพราะ ชายหาดมีน้ำแทรกอยู่พอประมาณ เม็ดทรายเกาะตัวกันดีพอสมควร แต่การเหยียบของเราคือการไล่น้ำออกเป็นการสร้างแรงกระทำต่อทรายนั้นเอง
อย่างที่กล่าวไปก่อนหน้าว่าของไหลมีอยู่เป็นคู่ๆ ดังนั้น จึงมีสสารที่มีพฤติกรรมแบบตรงข้ามของไหลไดลาแทนต์อยู่เช่นกัน คือ ยิ่งมีแรงกระทำเร็ว ยิ่งไหลง่าย แต่สสารดังกล่าวยังแบ่งออกเป็นสองกลุ่มย่อยอีกที คือการไหลซูโดพลาสติก (Pseudo plastic Fluid) ซึ่งเป็นประเภทที่ออกแรงกระทำก็ไหลทันที อย่างเช่น กาวน้ำใส และ อีกกลุ่มคือประเภทที่ต้องออกแรงเขย่าให้มากพอที่จะชนะค่าความเค้น ณ จุดคราก (Yield Stress) ถึงจะเริ่มไหลได้ แต่พอไหลแล้วก็จะหนืดน้อยลงเมื่อกวนเร็วขึ้น ตัวอย่างเช่น ซอสมะเขือเทศ เป็นต้น เราเรียกของไหลประเภทนี้ว่า ของไหลพลาสติก (Plastic Fluid)
ด้าน ศุกเกษม อ่อนพูล วิทยากรประจำฐานอีกคน ได้เพิ่มเติมเรื่องของไหลอีกว่า นอกจากอัตราความเร็วจะมีผลต่อความหนืดของสสารแล้ว ยังมีอีกปัจจัยหนึ่งที่มีผลเช่นกัน คือ อัตราเร็วคงที่ หรือวิธีที่เราออกแรงกระทำอย่างสม่ำเสมอไปเรื่อยๆ แล้วดูว่ายิ่งกระทำนาน ผลลัพธ์ของสสารจะเป็นเช่นไร อย่างพฤติกรรมของซอสมะเขือเทศ ยิ่งกวนนาน ยิ่งไหลเร็ว เราเรียนกว่า ทิโซทรอปี (Thixotropy) แต่ถ้าเป็นแบบยิ่งกวนนานยิ่งหนืดเราเรียกว่า รีโอเพ็กซี (Rheopexy) อย่างเช่นกาวกาลาเท็กซ์ เพราะอนุภาคของยางในกาวค่อนข้างเหนียวหนึบ ยิ่งกวน อนุภาคจึงยิ่งเกาะรวมกันมากขึ้น
นอกจากนี้ กิจกรรมที่ทำให้เราเข้าใจธรรมชาติของโคลนดูดและทรายดูดแล้ว ยังมีกิจกรรม “ปิศาจแป้งข้าวโพดเต้นระบำ” ซึ่งกิจกรรมนี้จะให้เด็กดูภาพวิดิโอปีศาจที่เกิดจากแป้งข้าวโพดผสมกับน้ำในปริมาณที่เหมาะสมแล้วนำมาวางไว้บนดอกลำโพงโดยมีพลาสติกหรืออื่นๆ ขึงกั้นกลางรองไว้ จากนั้นเปิดคลื่นเสียงส่งไปยังแป้ง กลายเป็นปีศาจแป้งข้าวโพด ที่กระโดดขึ้นมาจากพื้นเรียบๆ และเต้นระบำอย่างน่าอัศจรรย์ใจ
หากแต่โจทย์ที่น้องๆ ได้รับคือ จะต้องรับเงินจำนวนหนึ่งมาใช้บริหารเลือกซื้ออุปกรณ์ในการสร้างปีศาจให้เต้นระบำได้ อันได้แก่ แป้งข้าวโพด, น้ำ, ถ้วยสำหรับผสม, ช้อนคน, เทปกาวใส, ของที่ใช้ขึงบนดอกลำโพงเพื่อเป็นลานให้ปิศาจเต้นระบำ อย่างถุงดำ, ถุงใส, ถุงซิฟ, แรพใส, อะลูมิเนียมฟอยล์ และดอกลำโพง น้องๆ จะได้เรียนรู้คุณค่าของอุปกรณ์ที่นำมามาทดลอง ใช้ให้เกิดประโยชน์อย่างคุ้มค่าและสูงสุด ที่สำคัญปริมาณของน้ำและแป้งในขนาดเท่าไรถึงจะสร้างปีศาจข้าวโพดเต้นระบำขึ้นมาได้
“ผมทดลองทั้งหมด 3 ครั้งครับ ครั้งแรกกับครั้งที่สองไม่สำเร็จ เพราะข้นเกินไปบ้าง เหลวเกินไปบ้าง ส่วนครั้งที่สามเกือบสำเร็จแต่เพราะขึงถุงพลาสติกใสไม่ค่อยแน่น ทำให้แป้งกระจายด้านออกนอกหมดเลย” น้องบีม หรือ ศุภกฤต ก้องท้องสมุทร์ จากโรงเรียนเซนต์คาเบรียลเล่าให้เราฟัง ขณะที่บางคนก็ทำไม่สำเร็จเลยเพราะใส่น้ำเยอะเกินจนแป้งเหลว และยังใช้พลาสติกบางเกินไปมาขึงบนดอกลำโพง
ส่วนกิจกรรมสุดท้ายคือ “นักสืบแป้งข้าวโพด” ที่ให้เด็กจำลองตัวเองเป็นนักสืบไขปริศนาแป้งทั้ง 5 ชนิด ว่าเป็นแป้งชนิดอะไรบ้าง น้องๆ ได้เรียนรู้ ได้ทดสอบและสังเกต จดบันทึกลงในตารางเปรียบเทียบ เพื่อนำข้อมูลคุณสมบัติของแป้งต่างๆมาแกะรอยเชื่อมโยงหาคำตอบ ตามลายแทงที่กำหนดให้ จนได้ผลลัพธ์เป็นชื่อของแป้งชนิดนั้นๆ
“หนูมีแป้งอยู่ 5 ชนิด มารู้ทีหลังว่ามีแป้งมันสำปะหลัง แป้งข้าวโพด แป้งข้าวเจ้า แป้งข้าวเหนียว และแป้งสาลี เพราะเค้าไม่ได้บอกชื่อ เค้าให้เราติดตัวเลขไว้ที่ถ้วยแป้งแทนชื่อแป้ง และจะมีวิธีทดสอบคุณสมบัติของแป้ง 6 วิธี คือ สังเกตสี, จับดูเนื้อแป้ง, หยดน้ำ 1 หยด, ผสมแป้ง 1 ช้อนกับน้ำเย็น 1 ช้อน, ผสมแป้ง 1 ช้อน กับน้ำธรรมดา 1 ช้อน, ผสมแป้ง 1 ช้อน กับน้ำร้อน 1 ช้อน พอหนูได้ข้อมูลครบแล้วหนูจะมีลายแทงเป็นคู่มือจำแนกแป้ง เพื่อตามหาว่ามันคือแป้งชนิดไหน และสุดท้ายจะมีตัวอย่างอาหารที่ทำจากแป้งแต่ละชนิดให้ดูด้วยค่ะ ตัวอย่างเช่น แป้งข้าวโพด จะมีสีขาวอมเหลือง จับแล้วมันจะลื่นๆ ถ้าหยดน้ำลงไปมันจะซึมเร็ว แต่ถ้าผสมน้ำเย็นกับน้ำร้อนมันจะเหนียวๆ หนืดๆ แต่ถ้าใส่น้ำธรรมดามันจะเหลวค่ะ สามารถเอาไปทำหน้าสังขยาได้ค่ะ” น้องไอซี หรือ ด.ญ.วริศา ใจดี เป็นนักเรียนระบบโฮมสคูล จากจ.นนทบุรี เล่าให้เราฟัง
ทั้งหมดนี้คือความอัศจรรย์และกระบวนการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ที่ได้จากพืชเศรษฐกิจที่สำคัญอย่าง “ข้าวโพด” นั่นเอง
