เจ๋งดี! แผ่นฟิล์มจากแกลบตรวจวัดสารก่อมะเร็งในอากาศได้

มจธ.- นักวิจัย มจธ.พัฒนาแผ่นฟิล์มจากซิลิกาที่ได้จากแกลบ สามารถตรวจวัดเบนซีนซึ่งเป็นสารก่อมะเร็งในอากาศได้ เป็นความหวังทดแทนการนำเข้าเครื่องตรวจราคาแพงจากต่างประเทศ           

ผศ.ดร.สิริลักษณ์ เจียรากร นักวิชาการศูนย์วิจัยมลพิษอากาศในอาคาร มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) เปิดเผยว่า สารที่มีเบนซีนเป็นองค์ประกอบจัดอยู่ในกลุ่มของสารก่อมะเร็ง ซึ่งนอกจากเบนซีนแล้วยังมีสารที่เป็นอนุพันธ์ของเบนซีนได้แก่ โทลูอีน เอทิลเบนซีน และไซลีน การรั่วไหลมักพบในโรงงานอุตสาหกรรมที่มีการใช้สารดังกล่าว และเกิดจากการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ ซึ่งสามารถพบได้ในบรรยากาศทั่วไปโดยเฉพาะในเขตเมืองที่มีการจราจรหนาแน่น

“นอกจากนี้ยังพบว่าสารเคมีที่ใช้ในบ้านหรือในสำนักงาน เช่น สี ตัวทำละลาย หมึกพิมพ์ มีส่วนประกอบของเบนซีน ซึ่งเป็นสาเหตุให้เกิดปัญหามลพิษในอาคาร ทำให้ร่างกายมีการสะสมสารดังกล่าวอย่างต่อเนื่อง และทำให้เกิดโรคมะเร็งปอดได้ ซึ่งอุตสาหกรรมที่ใช้เบนซีนเป็นตัวทำละลาย มีอยู่จำนวนมากในประเทศไทย และจากข่าวที่พบได้บ่อยคือการรั่วไหลโดยง่าย เนื่องจากเบนซีนสามารถระเหยเป็นไอได้ในอุณหภูมิห้อง ดังนั้น ในประเทศไทยที่สภาพภูมิอากาศค่อนข้างร้อน การระเหยเป็นไอของเบนซีนจึงเกิดขึ้นได้ง่าย” ผศ.ดร.สิริลักษณ์ กล่าว

ในกรณีที่เกิดการ “รั่วไหล” อย่างฉับพลันมักมีกลิ่นสัญญาณรุนแรง และรั่วไหลออกไปนอกอาคาร เร่งเตือนให้ไหวตัวได้ทัน แต่การ “รั่วไหล” ชนิดที่เรียกได้ว่าเจือจางแต่ต่อเนื่องโดยเฉพาะกับพนักงานในโรงงานอุตสาหกรรมเสียเอง ดูเป็นอันตรายที่เสี่ยงและยากต่อการควบคุมโดยหน่วยงานภาครัฐ แต่ละครั้งของการรั่วไหลส่วนใหญ่ มักเกิดจากความไม่ตั้งใจและการเยียวยาด้วยหลักวิชาการง่ายๆ ว่าสารระเหย “เบนซีน” สามารถระเหยเจือจางไปได้เองภายในไม่กี่ชั่วโมง

สำหรับการตรวจวัดความเข้มเข้นของสารในกลุ่มเบนซีนต้องใช้เครื่องตรวจวัดที่นำเข้าจากต่างประเทศ ซึ่งมีราคาแพง ทำให้ไม่สามารถตรวจวัดได้บ่อย หรือไม่สามารถตรวจสอบได้ครอบคลุมบริเวณกว้าง ผศ.ดร.สิริลักษณ์ จึงเน้นการพัฒนากรรมวิธีการผลิตวัสดุที่ใช้ในการตรวจวัดสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่ายอย่างเบนซีนเพื่อประยุกต์ใช้แทนเครื่องตรวจวัดที่ต้องนำเข้าและมีราคาแพง

งานวิจัยดังกล่าวเริ่มจากการศึกษางานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับวัสดุเก็บอากาศเพื่อตรวจหาสารพิษในสถานประกอบการ มาต่อยอดเป็นกรรมวิธีการผลิตฟิล์มทีเอ็ม-เอสพีวี (TM-SPV) จากซิลิกาที่ได้จากแกลบ เพื่อใช้ในการตรวจวัดสารระเหยเบนซีนและอนุพันธ์ของเบนซีนในสถานประกอบการ โดยกรรมวิธีผลิตแผ่นฟิล์มที่มีสมบัติตรวจวัดสารระเหยเบนซีนและอนุพันธ์ของเบนซีน ทำได้ด้วยการปรับปรุงผิวสมบัติของวัสดุเซอร์เฟสโฟโตโวลท์เตจหรือเอสพีวี (Surface Photovoltage : SPV) อันเป็นเทคโนโลยีทางเลือกที่สามารถนำมาประยุกต์ใช้เป็นวัสดุตรวจวัดสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย

ข้อได้เปรียบของการตรวจวัดด้วยเทคโนโลยีดังกล่าวเมื่อเทียบกับหัวตรวจวัดชนิดอื่น คือมีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา ราคาไม่แพง ใช้งานง่าย สามารถตอบสนองได้ทันทีและมีความจำเพาะกับสารที่ต้องการตรวจวัด เนื่องจากโครงสร้างที่ประกอบไปด้วยส่วนของโลหะ ฉนวน-กึ่งตัวนำ ซึ่งในส่วนของฉนวนดังกล่าวสามารถปรับแต่งสมบัติของผิวให้มีความจำเพาะกับก๊าซที่ต้องการตรวจได้ โดยนำวัสดุนาโนซิลิกาจากแกลบที่มีลักษณะเป็นรูพรุน มีรูปร่างเหมือนรังผึ้ง และดูดซับสารระเหยได้ดี มาประยุกต์ใช้เป็นส่วนหนึ่งของฉนวนโดยทำหน้าที่ดูดซับก๊าซเบนซีน

เมื่อขยายภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์ขนาด 150,000 เท่า จะพบว่ามีอนุภาคเรียบกลมเกาะกันเป็นกลุ่มเหมือนหลอดที่มัดรวมกันคล้ายรังผึ้ง เราสามารถปรับแต่งผิวสมบัติให้มีความจำเพาะสำหรับการดูดซับก๊าซแต่ละชนิดได้ โดยการปรับความมีขั้วที่ผิวของวัสดุให้สอดคล้องกับสมบัติความมีขั้วของก๊าซแต่ละชนิด แผ่น SPV ที่ผ่านการเคลือบผิวหน้าด้วยวัสดุพรุนดังกล่าว เป็นเทคโนโลยีรูปแบบใหม่ที่จะนำไปสู่การพัฒนาวัสดุตรวจวัดสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย

“ปัจจุบันยังไม่มีผู้ผลิตเครื่องตรวจวัดดังกล่าวได้ในไทย หากนำมาพัฒนาต่อยอดเพื่อใช้เป็นอุปกรณ์ในการตรวจวัดสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่ายได้ในเชิงพาณิชย์ จะสามารถทดแทนการนำเข้าอุปกรณ์ตรวจวัดในปัจจุบันซึ่งต้องนำเข้าและมีราคาแพงได้” ผศ.ดร.สิริลักษณ์