Frequently Asked Questions about Materials research
คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับงานวิจัยด้านวัสดุ
Super Water Absorbent (SWA)
พอลิเมอร์ดูดซึมน้ำสูงคืออะไร?
พอลิเมอร์ดูดซึมน้ำสูง (Super water absorbent, SWA) คือไฮโดรเจลที่มีโครงร่างตาข่ายสามมิติซึ่งเกิดจากการใช้กระบวนการรังสีเหนี่ยวนำให้เกิดการเชื่อมโยงข้ามของสายโซ่พอลิเมอร์ ทำให้พอลิเมอร์มีความชอบน้ำ สามารถดูดซับและกักเก็บน้ำได้ปริมาณมาก โดยที่ตัววัสดุหรือพอลิเมอร์ไม่ละลายน้ำ
SWA ที่ผลิตโดยสถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน) หรือ สทน. มีลักษณะเฉพาะคือผลิตจากแป้งมันสำปะหลัง ซึ่งเป็นพอลิเมอร์ธรรมชาติ มีความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม สามารถย่อยสลายได้ทางธรรมชาติ สามารถนำไปประยุกต์ใช้เป็นวัสดุอุ้มน้ำทางการเกษตรเพื่อคงความชุ่มชื้นในดิน ช่วยลดความถี่ และปริมาณการให้น้ำในการเพาะปลูก
How much water can be absorbed by SWA? ปริมาณการอุ้มน้ำมากแค่ไหน
SWA ที่ผลิตโดย สทน. สามารถดูดซับน้ำและกักเก็บน้ำได้มากถึง 100-200 เท่าของน้ำหนักแห้ง
พอลิเมอร์ดูดซึมน้ำสูงใช้ประโยชน์อย่างไร?
กรณีการปลูกต้นกล้า หรือไม้กระถาง นำ SWA แช่น้ำทิ้งไว้ข้ามคืน (SWA 1 g ต่อน้ำ 200 cc) เพื่อให้ SWA สามารถดูดซับและกักเก็บน้ำได้อย่างเต็มที่ก่อนการใช้งาน จากนั้นทำการเตรียมหลุมปลูกตามขั้นตอนการปลูกทั่วไป โดยก่อนลงต้นกล้าให้นำ SWA ที่บวมน้ำทิ้งไว้มาวางรองก้นหลุม
กรณีการปลูกพืชไร่ นำ SWA หว่านลงพื้นที่ จากนั้นทำการไถ่กลบเพื่อผสมคลุกเคล้ากับดิน ก่อนหว่านหรือหยอดเมล็ดพันธุ์ หรือต้นกล้าตามขั้นตอนการเพาะปลูกปกติ จากนั้นปล่อยน้ำเข้าพื้นที่เพื่อให้ SWA สามารถดูดซับและกักเก็บน้ำไว้ภายใน
รายละเอียดเพิ่มเติมสามารถดูได้ในหน้า SWA
ต้องใช้ปริมาณมากแค่ไหน
| ชนิดพืช | ปริมาณการใช้งาน |
| การเพาะเมล็ดพันธุ์ | ร้อยละ 0.1 – 0.5 โดยน้ำหนักของดิน |
| ไม้กระถาง | ร้อยละ 1 – 5 โดยน้ำหนักของดิน |
| ไม้ผล และไม้ยืนต้น (ระยะต้นกล้า) | 20-50 กรัมแห้ง ต่อต้น |
| ไม้ผล และไม้ยืนต้น (ระยะ 1-4 ปี) | 40-60 กรัมแห้ง ต่อต้น |
| ไม้ผล และไม้ยืนต้น (ระยะ 4-8 ปี) | 60-80 กรัมแห้ง ต่อต้น |
| พืชไร่ | 10 – 40 กิโลกรัมแห้ง ต่อไร่ |
ความสามารถในการกักเก็บน้ำของ SWA ในดินทรายเป็นอย่างไร
การกักเก็บความชุ่มชื้นในดินทรายดำเนินการทดสอบเปรียบเทียบระหว่าง 2 กลุ่มการทดลอง ได้แก่ (1) กระถางดินทราย (2) กระถางดินทรายผสม SWA ร้อยละ 0.1 โดยน้ำหนัก เริ่มต้นเติมน้ำที่ปริมาณเท่ากันลงไปในภาชนะที่บรรจุทรายทั้งสองกลุ่ม ตั้งทิ้งไว้ให้น้ำเกิดการระเหย ณ อุณหภูมิห้อง จากนั้นทำการเก็บข้อมูลน้ำหนักของน้ำที่ถูกกักเก็บภายในดินทรายทุกวัน ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าน้ำจะค่อยๆ ระเหยออกจากทรายและภาชนะบรรจุ โดยกระถางดินทรายที่ไม่ผสม SWA สามารถกักเก็บน้ำไว้ได้ประมาณ 7 วัน ก่อนที่น้ำจะระเหยหมดไป ในขณะที่กระถางดินทรายที่ผสม SWA (ร้อยละ 0.1 โดยน้ำหนัก) สามารถกักเก็บน้ำไว้ได้ยาวนานกว่า เป็นระยะเวลาประมาณ 15 วัน
Can fertilizer be added to SWA? สามารถเพิ่มปุ๋ยด้วยได้หรือไม่
SWA สามารถผสมร่วมกับปุ๋ยได้ แต่เมื่อใดที่มีการผสมใช้งานร่วมกับปุ๋ยจะทำให้ประสิทธิภาพการกักเก็บน้ำของ SWA ลดลง เนื่องจากผลความแรงไอออนของปุ๋ย ไอออนประจุบวกของปุ๋ยสามารถเกิดอันตรกิริยากับหมู่ไฮดรอกซิล (-OH group) หรือหมู่คาร์บอกซิล (-COOH) บนโครงสร้างของ SWA แทนที่โมเลกุลของน้ำได้ ส่งผลให้ SWA มีประสิทธิภาพในการบวมน้ำลดลง จากผลการทดสอบนำ SWA แช่ในน้ำกลั่นปราศจากไอออน และแช่ในน้ำเกลือ NaCl ที่ความเข้มข้นร้อยละ 0.9 โดยมวล พบว่า SWA มีความสามารถการบวมน้ำกลั่น 240 กรัมเปียกต่อกรัมแห้ง และมีความสามารถในการบวมน้ำเกลือ 30 กรัมเปียกต่อกรัมแห้ง
เคยทำการทดสอบภาคสนามหรือไม่
SWA ได้รับการทดสอบระดับกระถางและทางภาคสนามกับพืชหลากชนิด ซึ่งสามารถสรุปผลการทดสอบโดยคร่าว ดังตาราง
| ชนิดพืช | ปริมาณการใช้ | ผลการทดสอบ |
| ดาวเรือง | ร้อยละ 1-5 โดยน้ำหนักของดิน | SWA สามารถเพิ่มอัตราการอยู่รอด และการเจริญเติบโตของดาวเรือง โดยกระถางที่ปลูกโดยใช้ SWA มีจำนวนดอกต่อต้นเพิ่มมากขึ้น และระยะเวลาการออกดอกเร็วขึ้น ตามสัดส่วนปริมาณ SWA ที่เพิ่มขึ้น |
| เมล็ดข้าวโพด | ร้อยละ 0.5 โดยน้ำหนักของดิน | กระบะที่เพาะเมล็ดข้าวโพดโดยใช้ SWA มีร้อยละการงอกมากถึง 98% นอกจากนี้ความสูงต้น น้ำหนักใบ และน้ำหนักรากยังมีค่าสูงกว่ากระบะดินควบคุม |
| ข้าวโพดอ่อน | คำนวณปริมาณการใช้ 10 กรัมต่อต้น พื้นที่ทดลอง 100 ตร.ว. ใช้ SWA 1.5 กิโลกรัม หรือประมาณ 6 กิโลกรัมต่อไร่ | ต้นข้าวโพดอ่อนที่ปลูกในดินที่มี SWA ให้ผลผลิตข้าวโพดอ่อนที่มีความยาวเฉลี่ยและน้ำหนักเฉลี่ยสูงกว่าผลผลิตข้าวโพดอ่อนของต้นข้าวโพดอ่อนที่ปลูกในดินที่ไม่มี SWA อย่างมีนัยทางสถิติ และมีผลผลิตสูงกว่าประมาณร้อยละ 43 |
| ต้นกล้ายางพารา | 10 – 50 กรัม ต่อต้น | หลังเวลาผ่านไป 6 เดือน นับจากการลงปลูก พบว่า กลุ่มควบคุม (ไม่มีการใส่ SWA) มีร้อยละการตายของยางพาราสูงที่สุด คือร้อยละ 63 (อัตราการรอดชีวิตประมาณร้อยละ 37) ขณะกลุ่มที่มีการใช้ SWA พบอัตราการรอดชีวิตมากกว่ากลุ่มควบคุมร้อยละ 30 – 40 อีกทั้งขนาดของลำต้น ความสูง และการแตกยอดฉัตรของต้นกล้ายางพารายังมีค่ามากกว่ากลุ่มควบคุม |
รายละเอียดเพิ่มเติมสามารถดูได้ในหน้า SWA
อายุการใช้งานเท่าไร (SWA lifespan)
ด้วย SWA ผลิตจากแป้งมันสำปะหลังซึ่งเป็นพอลิเมอร์ทางธรรมชาติ จึงสามารถย่อยสลายได้ จากการทดลองนำ SWA แบบแห้ง ฝังลงในดิน และติดตามชั่งน้ำหนักเพื่อประเมินการย่อยสลาย พบว่า SWA สามารถย่อยสลายได้ทางธรรมชาติ โดยใช้ระยะเวลาประมาณ 16 เดือนในการย่อยสลายจนหมด
หากสนใจสั่งซื้อสามารถติดต่อได้ทางช่องทางใด
พอลิเมอร์ดูดซึมน้ำสูง ราคา 428 บาท/ กิโลกรัม สามารถติดต่อสั่งซื้อผลิตภัณฑ์ของสทน. ได้ 5 ช่องทาง ได้แก่
- Line official: TINTMarketOfficial
- Facebook page: TINT Market
- Email: tintmarket@tint.or.th
- Tel: 02 401 9885
- จุดบริการลูกค้า สทน. ทุกสาขา
ความพร้อมทางด้านเทคโนโลยี
ระดับความพร้อมทางเทคโนโลยีที่มีอยู่ในปัจจุบันอยู่ TRL ระดับ 5 คือ มีกรรมวิธีการผลิต SWA ที่สำเร็จแล้วในระดับโรงงานต้นแบบ และ SWA ที่ได้จากการผลิตได้รับการทดลองในแปลงทดลอง และภาคสนาม โดยโรงงานต้นแบบสำหรับการผลิตพอลิเมอร์ดูดซึมน้ำสูงจัดตั้งอยู่ ณ สทน. คลองห้า มีอัตราการผลิตสูงสุด 70-80 กิโลกรัมแห้งต่อรอบการผลิต และมีการยื่นขอสิทธิบัตรคุ้มครองสิ่งประดิษฐ์ ชื่อ “กระบวนการผลิตพอลิเมอร์ดูดซึมน้ำสูงจากแป้งมันสำปะหลังโดยกระบวนการทางรังสีสำหรับใช้ในการเกษตรกรรม” เลขที่คำขอ 1701004667
Microchitosan
What is the application of microchitosan? ไมโครไคโตซานใช้ทำอะไร
It is used as growth promoter of plants. It can help increase yield and resistance against diseases.
ใช้เป็นสารเร่งการเจริญเติบโตของพืช ช่วยให้เพิ่มผลผลิตและความต้านทานโรค
What is the manufacturing process? มีกระบวนการผลิตเช่นไร
Gamma irradiation is used to break down molecules and make chitosan more easily absorbed in plants.
การฉายรังสีแกมมา ช่วยให้โมเลกุลของไคโตซานเล็กลง ทำให้พืชดูดซับสารอาหารไปใช้ได้เร็วขึ้น
Drug delivery
ระบบนำส่งยา (Drug delivery system) เป็นระบบอย่างไร
เป็นการเตรียมยาด้วยวิธีหลากหลายรูปแบบ ที่สามารถควบคุมการปลดปล่อยยาในปริมาณที่กำหนดและสามารถนำยาส่งไปยังตำแหน่งเป้าหมายในร่างกายได้ตามต้องการ
จุดมุ่งหมายของระบบนำส่งยาส่วนใหญ่ทำไปเพื่ออะไร
เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการรักษา ลดอาการไม่พึงประสงค์หรืออาการข้างเคียงจากการใช้ตัวยาโดยตรง และเพื่อเพิ่มความเสถียรของยาระบบจะช่วยปกป้องตัวยาให้ถึงเป้าหมายก่อนการสลายตัว ช่วยเพิ่มการละลายของตัวยาที่ละลายยากในน้ำ เป็นต้น
ระบบนำส่งยา (Drug delivery system) มีระบบอะไรบ้าง สำหรับการวินิจฉัยและรักษาโรค
liposomes, micelles, nanospheres, nanocapsules, nanoparticles, microparticles, microspheres, microbubbles, polymeric systems, dendrimers, colloidal gold, gold nanoshells, quantumdots, superparamagnetic particles, carbon nanotubes และ gold nanohybrids
ระบบนำส่งยาด้วย gold nanohybrids มีข้อดีอย่างไร
เฉื่อย ไม่เป็นพิษ และเข้ากันได้ทางชีวภาพสูง มีคุณสมบัติทางเคมีและกายภาพที่เป็นเอกลักษณ์ พื้นผิวของ gold nanohybrids สามารถปรับแต่งหมู่ฟังก์ชันได้ง่าย เข้าจับกับยาได้เป็นอย่างดี และสามารถสังเคราะห์ให้มีขนาดที่เหมาะสมต่อระบบนำส่งยาด้วยเทคนิคที่ไม่ซับซ้อน รวดเร็ว และปลอดภัย เช่น เทคโนโลยีนิวเคลียร์ เป็นต้น