IRPC Innovation Center

Creating innovation through material and energy use for an optimal life

30/08/2026

ประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์เพอรอฟสไกต์ดีขึ้นมาเป็นลำดับ

เพอรอฟสไกต์ (perovskite ) คือกลุ่มผลึกที่มีโครงสร้างแบบหนึ่ง ซึ่งดูดแสงได้ดีมากและทำเป็นฟิล์มบางได้

โจทย์ที่ยังเหลืออยู่คือมันอยู่ได้นานแค่ไหน
━━━━━━━━━━━━━━━━

ในเซลล์แบบนี้มีชั้นหนึ่งที่บางมาก บางระดับที่โมเลกุลเรียงตัวกันเป็นแผ่นหนาเพียงโมเลกุลเดียว

ชั้นนี้คั่นระหว่างเนื้อเพอรอฟสไกต์กับผิวกระจกนำไฟฟ้า ทำหน้าที่ดึงประจุออกจากชั้นเพอรอฟสไกต์ไปสู่ขั้ว

โมเลกุลพวกนี้เกาะผิวกระจกไว้ด้วยหัวยึดที่ปลายด้านหนึ่ง
━━━━━━━━━━━━━━━━

ปัญหาคือแรงยึดตรงนั้นไม่แข็งพอ

พอเจอความร้อนและแสงต่อเนื่องนาน ๆ โมเลกุลจะหลุดออกจากผิว และการดึงประจุก็แย่ลงตามไปด้วย

ผู้วิจัยชี้ว่านี่คือข้อจำกัดสำคัญของความทนทานระยะยาวของเซลล์ชนิดนี้
━━━━━━━━━━━━━━━━

ที่ผ่านมาคนแก้ด้วยการเพิ่มจุดยึดให้มากขึ้น หรือจัดการไม่ให้โมเลกุลจับกลุ่มกันเอง

งานวิจัยใหม่ใน Nature แก้คนละที่

งานนี้ไม่ได้เปลี่ยนหัวยึด แต่เปลี่ยนสิ่งที่อยู่อีกฝั่งของโมเลกุล

โดยติดหมู่ที่ให้อิเล็กตรอนไว้สองข้างแบบสมมาตร แล้วอาศัยการส่งต่ออิเล็กตรอนภายในโมเลกุล ดันความหนาแน่นของประจุลบไปกองอยู่ที่หัวยึด

หัวยึดที่มีประจุลบมากขึ้น จับกับผิวกระจกได้แน่นขึ้น
━━━━━━━━━━━━━━━━

ตัวเลขประสิทธิภาพ ต้องอ่านคู่กับขนาดของชิ้นที่วัด

บนฐานกระจกแข็ง ที่พื้นที่ 0.063 ตารางเซนติเมตร หรือราว 6 ตารางมิลลิเมตร ได้ประสิทธิภาพการแปลงพลังงาน 27.69 เปอร์เซ็นต์ ตัวเลขนี้ผ่านการวัดยืนยันจากหน่วยงานภายนอกด้วย

บนฐานที่งอได้ ที่พื้นที่เท่ากัน ได้ 26.64 เปอร์เซ็นต์

พอขยายเป็นโมดูลพื้นที่รับแสง 15.64 ตารางเซนติเมตร ตัวเลขอยู่ที่ 23.63 เปอร์เซ็นต์
━━━━━━━━━━━━━━━━

ส่วนความทนทาน มีหลายชุด และแต่ละชุดคนละเงื่อนไข

ในการทดสอบที่ให้เซลล์จ่ายไฟต่อเนื่องที่อุณหภูมิ 85 องศาเซลเซียส นาน 1,080 ชั่วโมง โดยเซลล์อยู่ในบรรยากาศไนโตรเจน ประสิทธิภาพเหลือราว 99 เปอร์เซ็นต์ของค่าเริ่มต้น

ในการทดสอบภายใต้แสงที่มีรังสีอัลตราไวโอเลตปนอยู่ 4.4 เปอร์เซ็นต์ ร่วมกับความร้อน 85 องศาเซลเซียส นาน 1,080 ชั่วโมงเท่ากัน เหลือ 93 เปอร์เซ็นต์

และเมื่อวนอุณหภูมิระหว่างลบ 40 ถึง 85 องศาเซลเซียส 720 รอบ เหลือ 97 เปอร์เซ็นต์

อีกชุดหนึ่งคือการฉายรังสีอัลตราไวโอเลตล้วน ในบรรยากาศไนโตรเจน นาน 1,080 ชั่วโมงเท่ากัน เหลือราว 81 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งต่ำกว่าทุกชุดที่ยกมาข้างต้น

โมเลกุลอ้างอิงสองตัวที่ใช้เทียบในงานนี้ ร่วงต่ำกว่านั้นมาก ในการทดสอบชุดแรกเหลือต่ำกว่า 71 และ 55 เปอร์เซ็นต์
━━━━━━━━━━━━━━━━

สิ่งที่งานนี้เปลี่ยน จึงไม่ใช่แค่การทำให้เซลล์เปลี่ยนแสงเป็นไฟได้เก่งขึ้น

แต่คือการทำให้ชั้นโมเลกุลชั้นนั้น ยังอยู่ที่เดิมหลังผ่านความร้อนไปนาน ๆ
━━━━━━━━━━━━━━━━

ข้อควรรู้เกี่ยวกับงานนี้

ตัวเลข 27.69 เปอร์เซ็นต์ วัดบนอุปกรณ์พื้นที่ 0.063 ตารางเซนติเมตร พอขยายเป็นโมดูลพื้นที่ 15.64 ตารางเซนติเมตร ตัวเลขลดลงเหลือ 23.63 เปอร์เซ็นต์ ประสิทธิภาพจึงไม่ได้คงเดิมตามขนาด

ยังมีการทดสอบความร้อนระยะยาวอีกชุดหนึ่ง คือวางไว้ที่ 85 องศาเซลเซียส นาน 3,000 ชั่วโมง เหลือราว 95 เปอร์เซ็นต์ ชุดนี้ทำกับเซลล์ที่ไม่ได้หุ้มปิดผนึก และวางอยู่ในตู้ที่เติมไนโตรเจนซึ่งควบคุมออกซิเจนและความชื้นไว้ต่ำมาก ไม่ใช่สภาพกลางแจ้ง ส่วนชุดที่ทดสอบในตู้ควบคุมความชื้น 85 เปอร์เซ็นต์ ที่อุณหภูมิ 85 องศาเซลเซียส นาน 1,080 ชั่วโมง เหลือ 98 เปอร์เซ็นต์

คู่เทียบในงานนี้คือโมเลกุลอ้างอิงสองตัวที่ใช้กันอยู่ในงานสายเดียวกัน ไม่ใช่การเทียบกับเซลล์แสงอาทิตย์ทุกชนิด

ค่าที่ระบุว่าผ่านการวัดยืนยัน เป็นค่าประสิทธิภาพที่หน่วยงานภายนอกวัดให้เฉพาะบางค่า ไม่ใช่การรับรองทั้งงานวิจัย

โมดูลบนฐานที่งอได้ ค่าสูงสุดอยู่ที่ 22.18 เปอร์เซ็นต์ และค่าที่วัดได้อย่างคงตัวที่ 21.52 เปอร์เซ็นต์

ผู้วิจัยได้คิดว่า งานนี้วางฐานระดับโมเลกุลสำหรับการทำให้เซลล์ชนิดนี้ทำงานได้อย่างเสถียรในสภาพที่โหดขึ้น ซึ่งเป็นทิศทาง

อ้างอิง: Wu, X. et al. (2026). Electronic-resonance enhanced molecule for perovskite solar cells. Nature. https://doi.org/10.1038/s41586-026-10919-4

#เพอรอฟสไกต์ #เซลล์แสงอาทิตย์ #พลังงาน #วัสดุศาสตร์

28/08/2026

รอยร้าวคือสิ่งที่จำกัดอายุของคอนกรีต

แนวคิดเรื่องคอนกรีตซ่อมตัวเองจึงมีคนทำมานานแล้ว

วิธีที่ใช้กันคือฝังแคปซูลบรรจุสารประสานไว้ในเนื้อวัสดุ หรือเดินท่อเล็ก ๆ ไว้ข้างใน พอเกิดรอยร้าว แคปซูลแตก สารก็ไหลออกมาปิดรอย

ปัญหาคือมันใช้ได้ครั้งเดียว ตรงจุดนั้น
━━━━━━━━━━━━━━━━

งานวิจัยใหม่ใน Nature Communications ไม่ได้ฝังอะไรไว้เลย

เขาผสมพอลิเมอร์ลงไปในเนื้อซีเมนต์ตั้งแต่แรก ในปริมาณ น้อยกว่า 0.15 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก

พอลิเมอร์ในที่นี้คือสายโซ่โมเลกุลยาวที่พันกันได้

ปริมาณเท่านี้กระทบน้อยมากต่อปฏิกิริยาระหว่างซีเมนต์กับน้ำ ต่อการก่อตัว และต่อความสามารถในการเทของซีเมนต์
━━━━━━━━━━━━━━━━

กลไกที่เขาใช้ คือ พอลิเมอร์สามชนิดรวมตัวกันเองในเนื้อซีเมนต์ แล้วสร้างพันธะแบบย้อนกลับได้ทั้งกับตัวเองและกับผลผลิตจากปฏิกิริยาของซีเมนต์

ผู้วิจัยเรียกโครงข่ายนี้ว่า ตีนตุ๊กแกระดับโมเลกุล

การที่มันย้อนกลับได้คือหัวใจ เพราะพันธะที่ถอดออกแล้วต่อกลับได้ ทำให้ซ่อมซ้ำได้ ไม่เหมือนแคปซูลที่แตกแล้วแตกเลย
━━━━━━━━━━━━━━━━

เมื่อเกิดรอยร้าว พอลิเมอร์จะเคลื่อนเข้าไปในรอย

ภาพจากผลการทดสอบ แสดงให้เห็นการปิดรอยแตกลึกราว 2 มิลลิเมตร ภายในราว 4 ชั่วโมง

คิดเป็นอัตราการสมานราว 10 มิลลิเมตรต่อวัน
━━━━━━━━━━━━━━━━

ส่วนประสิทธิภาพความแข็งแรงของซีเมนต์ที่คืนมา เขาติดตามด้วย กำลัง (strength) ซึ่งเราต้องดูให้ครบทั้งสองตัวเลขประกอบกัน

เขาไม่ได้ทำให้แค่ร้าว เขากดจนเลยจุดที่รับได้สูงสุด แล้วกดต่อจนกำลังลดลงไปอีก 20 เปอร์เซ็นต์

พอปล่อยให้ซ่อมตัวเอง แล้วเอากลับมาทดสอบใหม่ กำลังอัดกลับมาได้สูงสุด 62 เปอร์เซ็นต์ ส่วนกำลังดึงกลับมาได้สูงสุด 59 เปอร์เซ็นต์

สองตัวเลขนี้ดูใกล้กัน แต่ผู้วิจัยอธิบายเองว่ามันไม่ได้วัดเรื่องเดียวกัน

เวลากดทับ ชิ้นงานแตกได้หลายรอย และรอยใหม่ไปเกิดที่อื่นได้ รอยเดิมที่ซ่อมไปแล้วจึงอาจไม่ได้ถูกทดสอบซ้ำ ผู้วิจัยจึงเรียกค่าที่ได้ว่าเป็นค่าที่ปรากฏ ไม่ใช่ค่าที่รอยนั้นซ่อมกลับมาได้จริง

เวลาดึง แรงทั้งหมดไปลงที่รอยเดียว ผู้วิจัยระบุว่ารอยที่ซ่อมแล้วยังเป็นจุดอ่อนที่สุดของชิ้นงาน และจะแตกซ้ำที่เดิม

ตัวเลขฝั่งแรงดึงจึงตอบได้ตรงกว่า ว่ารอยเดียวนั้นถูกซ่อมกลับมาได้ดีแค่ไหน
━━━━━━━━━━━━━━━━

และมันซ่อมได้มากกว่าหนึ่งครั้ง

ผู้วิจัยระบุว่าวัสดุซีเมนต์ซ่อมตัวเองที่มีรายงานส่วนใหญ่ หมดความสามารถหลังจากผ่านรอบความเสียหายและการซ่อมไปมากที่สุดสามรอบ

และระบุว่างานนี้เป็นวัสดุซีเมนต์ชนิดเดียวเท่าที่มีรายงานมา ที่ยังซ่อมตัวเองได้เกินหกรอบ
━━━━━━━━━━━━━━━━

สิ่งที่งานนี้เปลี่ยน จึงไม่ใช่การทำให้ซีเมนต์ซ่อมตัวเองได้

แต่คือการทำให้มันซ่อมได้อีกครั้ง แล้วอีกครั้ง
━━━━━━━━━━━━━━━━

ข้อควรรู้เกี่ยวกับงานนี้

ตัวเลข 62 และ 59 เปอร์เซ็นต์เป็นค่าสูงสุดที่ทำได้ ไม่ใช่ค่าที่ได้ทุกครั้ง เมื่อทำซ้ำหลายรอบ ผู้วิจัยระบุว่าการคืนกำลังดึงที่คงตัวดูจะเข้าสู่ระดับราว 30 เปอร์เซ็นต์ หลังผ่านสี่รอบ ส่วนเงื่อนไขการทำลายที่ใช้ ผู้วิจัยระบุเองว่าใกล้เคียงกับความเสียหายที่ชิ้นงานซีเมนต์เจอจริงในโครงสร้างพื้นฐาน

ผู้วิจัยระบุว่าเช่นเดียวกับระบบซีเมนต์ซ่อมตัวเองทุกชนิด รอยแตกที่กว้างมากหรือกรณีที่เนื้อวัสดุหายไปเป็นบริเวณกว้าง อาจจำกัดประสิทธิภาพการซ่อมได้

และระบุว่ายังแยกไม่ได้ว่าการเคลื่อนที่ของพอลิเมอร์เกิดจากอะไรบ้าง เพราะมันปนอยู่กับปฏิกิริยาเคมีระหว่างพอลิเมอร์ด้วยกันเองและระหว่างพอลิเมอร์กับซีเมนต์ ค่าการแพร่ที่รายงานไว้จึงเป็นค่าประมาณอันดับแรกเท่านั้น และการแยกกลไกและอัตราการเกิดปฏิกิริยาให้ชัดเป็นงานที่จะทำต่อในอนาคต

การทดสอบทั้งหมดทำกับชิ้นงานในห้องปฏิบัติการ ผู้วิจัย ให้ผลการทดลองนี้เป็นเส้นทางที่ขยายขนาดได้ ไปสู่โครงสร้างพื้นฐานคอนกรีตที่อายุยืนขึ้นและยั่งยืนขึ้น ซึ่งเป็นทิศทางที่เขามองไว้

อ้างอิง: Zeng, C. et al. (2026). A molecular velcro self-healing cement. Nature Communications. https://doi.org/10.1038/s41467-026-76061-x

#พอลิเมอร์ #คอนกรีต #วัสดุศาสตร์ #ความยั่งยืน

26/08/2026

การดึงน้ำจากอากาศไม่ใช่ของใหม่

ช่วงหลังมีวัสดุที่ดูดความชื้นได้เก่งออกมาหลายตัว ทั้ง M*F ซึ่งเป็นโครงร่างโลหะอินทรีย์ที่มีรูพรุนสูงมาก สารประกอบจากเกลือ และไฮโดรเจล

ปัญหาอยู่ตรงที่พอเอาไปใช้จริง มันไม่เก่งเหมือนตอนอยู่ในห้องแล็บ
━━━━━━━━━━━━━━━━

เหตุผลที่ผู้วิจัยอธิบายไว้ตรงไปตรงมา

ระบบที่ใช้งานจริงต้องใช้สารดูดซับเป็นร้อยกรัมถึงกิโลกรัม ขณะที่วัสดุพวกนี้ถูกพัฒนาและวัดผลกันในขนาดเล็ก

พอกองใหญ่ขึ้น ไอน้ำต้องเดินทางไกลขึ้นกว่าจะเข้าไปถึงข้างใน แรงต้านการถ่ายเทมวลก็สูงขึ้น และประสิทธิภาพการดูดซับก็ลดลงอย่างเห็นได้ชัด

ผู้วิจัยเรียกช่องว่างระหว่างผลในห้องแล็บกับการใช้งานจริงนี้ว่าเป็นอุปสรรคหลักของเทคโนโลยี
━━━━━━━━━━━━━━━━

ทีมวิจัยจาก UT Austin กับมหาวิทยาลัยเสฉวน ไม่ได้ไปหาวัสดุที่ดูดน้ำเก่งกว่าเดิม

เขาเปลี่ยนรูปทรงแทน
━━━━━━━━━━━━━━━━

เส้นใยมีมิติเดียว ผู้วิจัยเขียนว่าโครงสร้างแบบนี้ทำให้สมบัติที่ออกแบบไว้ในระดับจุลภาค ขยายต่อเนื่องไปตามความยาวในระดับมหภาคได้

เส้นใยที่ทำขึ้นมีผิวเป็นรูเปิด และข้างในมีรูพรุนหลายระดับซ้อนกัน สองอย่างนี้ช่วยให้ไอน้ำกลายเป็นของเหลวที่ผิวได้เร็วขึ้น และเดินทางเข้าไปข้างในได้เร็วขึ้น

พอเอาไปทอเป็นผ้า ช่องว่างระหว่างเส้นด้ายทำให้ไอน้ำยังแทรกผ่านได้สะดวก ผ้าจึงยังระบายอากาศได้

ผลคือดีขึ้น 3 ถึง 10 เท่าเมื่อเทียบกับสารดูดซับแบบเดิม ที่ขนาดใช้งานจริง
━━━━━━━━━━━━━━━━

ทีมวิจัยเอาผ้านี้ไปประกอบเป็นต้นแบบสวมใส่ ต่อกับชุดเก็บน้ำแบบพกพา แล้วทดสอบกลางแจ้งจริงสามที่ คือเมืองซีชางในจีนซึ่งแห้งแล้ง เมืองออสตินในสหรัฐซึ่งกึ่งแห้งแล้ง และเมืองเฉิงตูในจีนซึ่งชื้น

การทำงานเป็นรอบ ดูดความชื้น 1 ชั่วโมงครึ่ง แล้วไล่น้ำออก 1 ชั่วโมง วนแบบนี้ไปเรื่อย ๆ
━━━━━━━━━━━━━━━━

ตัวเลขที่ได้มีสองชุด และควรอ่านคู่กัน

ชุดแรกคือประสิทธิภาพ อยู่ที่ 3.76 ถึง 7.45 ลิตร ต่อสารดูดซับหนึ่งกิโลกรัม ต่อวัน ในช่วงความชื้นสัมพัทธ์ 20 ถึง 80 เปอร์เซ็นต์

ชุดที่สองคือน้ำที่เก็บได้จริง อยู่ที่ 410 ถึง 894 มิลลิลิตรต่อวัน

ตัวเลขชุดหลังคือตัวที่เอาไปเทียบกับชีวิตได้ เทียบกับขวดน้ำขนาด 1 ลิตร ก็ประมาณครึ่งขวดถึงเกือบเต็มขวด

ผู้วิจัยระบุว่าค่านี้ดีกว่าระบบดูดซับที่ล้ำสมัยส่วนใหญ่ที่มีรายงานไว้
━━━━━━━━━━━━━━━━

สิ่งที่งานนี้เปลี่ยน จึงไม่ใช่ความสามารถในการดูดน้ำ

แต่คือการทำให้ความสามารถนั้นหายไปน้อยลงมากตอนขยายขนาด
━━━━━━━━━━━━━━━━

ข้อควรรู้เกี่ยวกับงานนี้

สิ่งที่ทดสอบเป็นต้นแบบสวมใส่ ไม่ใช่สินค้า

น้ำที่เก็บได้ ผู้วิจัยระบุว่ามีลิเทียมตกค้างน้อยมาก และเป็นไปตามมาตรฐานน้ำดื่มขององค์การอนามัยโลก ซึ่งเป็นผลการตรวจของทีมวิจัยเอง ไม่ใช่การรับรองผลิตภัณฑ์

ตัวเลข 3 ถึง 10 เท่า เป็นการเทียบกับสารดูดซับแบบเดิมที่ขนาดใช้งานจริง ไม่ใช่การเทียบกับวิธีหาน้ำทุกชนิด

ประสิทธิภาพไม่ได้คงที่ทุกขนาด ผ้าผืนขนาด 400 ตารางเซนติเมตร ดูดความชื้นได้ 1.04 กรัมต่อกรัม ภายในหนึ่งชั่วโมงที่ความชื้นสัมพัทธ์ 30 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งผู้วิจัยระบุว่าเป็นราว 75 เปอร์เซ็นต์ของที่วัดได้จากตัวอย่างขนาด 1 ตารางเซนติเมตร

การไล่น้ำออกจากผ้าต้องใช้ความร้อน ในต้นแบบนี้ผู้วิจัยใช้แผ่นทำความร้อนที่ต่อกับแหล่งจ่ายไฟกระแสตรง และตั้งอุณหภูมิการคายน้ำไว้ที่ 60 องศาเซลเซียส

ในส่วนท้ายเปเปอร์ ผู้วิจัยเขียนถึงทิศทางข้างหน้า ว่าการจับคู่ผ้านี้กับการไล่น้ำด้วยความร้อนจากแสงอาทิตย์ การเก็บพลังงานบนตัวผู้สวมใส่ และการฝังเซนเซอร์ลงในผ้า อาจเปิดทางไปสู่การผลิตน้ำดื่มได้ต่อเนื่องระหว่างเคลื่อนที่ ทั้งหมดนี้เป็นสิ่งที่เขาคาดหวัง ยังไม่ได้ทำในงานนี้

อ้างอิง: Lei, C. et al. (2026). Scalable hierarchical textile fibers toward personalized wearable atmospheric water harvesting. Science Advances, 12, eaed9949.

#น้ำ #วัสดุศาสตร์ #สิ่งทอ #ความยั่งยืน

24/08/2026

ยานาโนคือยาที่ห่อไว้ในอนุภาคเล็กมาก เพื่อให้พาตัวยาไปถึงที่หมายได้ตรงขึ้น

ปัญหาคือส่วนใหญ่มันไปไม่ถึง

ตับดักไว้ก่อน
━━━━━━━━━━━━━━━━

ในตับมีเซลล์ชื่อ Kupffer cell ซึ่งเป็นเซลล์เก็บกวาดประจำตับ หน้าที่ของมันคือกลืนกินสิ่งแปลกปลอมที่ไหลผ่านมาในเลือด

อนุภาคนาโนที่ฉีดเข้าไป จึงถูกมองว่าเป็นสิ่งแปลกปลอมและถูกเก็บไปไม่น้อย เหลือไปถึงเนื้องอกแค่ส่วนเล็ก ๆ
━━━━━━━━━━━━━━━━

วงการนี้พยายามแก้ปัญหาดังกล่าวที่ตัวอนุภาคมาตลอด

เคลือบผิว ปรับประจุ อำพรางผิว ทั้งหมดคือการพยายามทำให้อนุภาคดู "ไม่น่ากิน" ในสายตาของตับ

งานวิจัยใหม่ใน Nature Materials เสนออีกชั้นหนึ่ง

ผู้วิจัยเขียนว่าการที่ตับดักยานาโนไว้ อาจไม่ใช่ปัญหาของวัสดุเพียงอย่างเดียว แต่อาจขึ้นกับกลไกภายในของร่างกายที่ตั้งค่าความขยันของตับไว้ล่วงหน้า

และตัวที่ไปตั้งค่านั้น อยู่คนละอวัยวะ
━━━━━━━━━━━━━━━━

ทีมวิจัยจาก MD Anderson พบว่าจุลินทรีย์ในลำไส้เป็นตัวกำกับสภาพการกลืนกินของ Kupffer cell ผ่านกรดน้ำดี

เขาทดสอบด้วยสามวิธีที่เสริมกัน

หนึ่ง ใช้หนูปลอดเชื้อ คือหนูที่เลี้ยงในสภาพไร้จุลินทรีย์มาตั้งแต่เกิด

สอง รบกวนจุลินทรีย์ด้วยยาปฏิชีวนะที่เจาะจงกลุ่ม

สาม ย้ายจุลินทรีย์จากหนูตัวหนึ่งไปอีกตัวด้วยการปลูกถ่ายอุจจาระ
━━━━━━━━━━━━━━━━

ผลที่ได้คือเมื่อจุลินทรีย์ถูกรบกวน กรดน้ำดีที่มีอยู่ลดลง และ Kupffer cell เปลี่ยนจากสภาพกลืนกินเก่ง ไปเป็นสภาพเฉื่อย

ตับจึงดักอนุภาคน้อยลง และอนุภาคไปสะสมที่เนื้องอกมากขึ้น ในหลายสูตรตำรับและหลายแบบจำลองเนื้องอก

และสภาพนี้ย้ายข้ามตัวได้ หนูที่รับอุจจาระจากหนูกลุ่มที่ตับดักน้อย ก็แสดงลักษณะเดียวกันตามไปด้วย
━━━━━━━━━━━━━━━━

มีผลอีกข้อหนึ่ง ที่ตอนแรกดูเหมือนเรื่องปลีกย่อย

ทีมวิจัยลองใช้ยาปฏิชีวนะแบบเดิม แต่คราวนี้เปลี่ยนไปใช้ตัวยาที่ไม่มีอนุภาคนาโนห่อไว้

ปรากฏว่าไม่มีอะไรเปลี่ยน ตัวยาไปสะสมที่เดิมเหมือนตอนไม่ได้ให้ยาปฏิชีวนะ

ผู้วิจัยระบุว่าผลนี้ชี้ว่าสิ่งที่เกิดขึ้นจำเพาะกับการส่งยาที่ต้องอาศัยอนุภาคนาโนเป็นตัวพา ไม่ใช่กับตัวยาที่เดินทางไปเองได้

พูดง่าย ๆ คือ มันไม่ได้ทำให้ยาแรงขึ้น มันเปลี่ยนแค่ว่าอนุภาคจะไปจบที่ไหน
━━━━━━━━━━━━━━━━

สิ่งที่งานนี้เปลี่ยน จึงไม่ใช่วิธีออกแบบอนุภาค

แต่คือคำถามว่าควรออกแบบอะไร ในเมื่อปลายทางของอนุภาคถูกกำหนดไว้ส่วนหนึ่งตั้งแต่ก่อนฉีด โดยระบบนิเวศในลำไส้ของหนูแต่ละตัว
━━━━━━━━━━━━━━━━

ข้อควรรู้เกี่ยวกับงานนี้

ทั้งหมดนี้เป็นการทดลองในหนู ผู้วิจัยระบุเองว่าจุลินทรีย์ของหนูกับของคนต่างกันทั้งความหลากหลาย ความซับซ้อนเชิงนิเวศ และสิ่งแวดล้อมที่สัมผัส และเขียนว่าหลักการกว้าง ๆ ที่ว่าระบบนิเวศจุลินทรีย์ในลำไส้มีผลต่อการที่ตับดักยานาโน อาจขยายไปถึงคนได้ โดยใช้คำว่าอาจ

ผู้วิจัยระบุว่าการรบกวนจุลินทรีย์เป็นวงกว้างหรือเป็นเวลานาน ไม่น่าจะเป็นสิ่งที่พึงประสงค์ และเป้าหมายที่แม่นยำกว่าคือการทำให้เกิดสภาวะดักน้อยแบบชั่วคราวเท่านั้น

ผู้วิจัยระบุว่าการปลูกถ่ายอุจจาระในงานนี้ ควรถูกมองว่าเป็นการสาธิตกลไกเป็นหลัก ไม่ใช่วิธีรักษาร่วมสำหรับมะเร็งที่นำไปใช้ได้ทันที เนื่องด้วยข้อท้าทายด้านกฎระเบียบ ความปลอดภัย และการคัดเลือกผู้ป่วย

โพสต์นี้ไม่ใช่คำแนะนำทางการแพทย์ และไม่ได้ชี้ว่าใครควรใช้ยาใด

อ้างอิง: Chang, M. et al. (2026). A transferable gut microbiota–bile acid pathway programs nanomedicine pharmacokinetics and therapeutic response. Nature Materials. https://doi.org/10.1038/s41563-026-02690-8

#จุลินทรีย์ในลำไส้ #ยานาโน #งานวิจัย

22/08/2026

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ฝังในร่างกายมีปัญหาเก่าอยู่ข้อหนึ่ง

ของแข็งกับเนื้อเยื่อไม่เข้ากัน

ไฮโดรเจลจึงดูเป็นคำตอบที่ชัดเจน มันนิ่ม ยืดได้ มีน้ำเป็นองค์ประกอบหลัก ใกล้เคียงกับเนื้อเยื่อจริงมากกว่าวัสดุแข็ง

แต่มันมีศัตรูอยู่อย่างหนึ่ง คือน้ำ
━━━━━━━━━━━━━━━━

ไฮโดรเจลทั่วไปดูดน้ำแล้วบวม

พอฝังอยู่ในร่างกายซึ่งเปียกตลอดเวลา มันก็บวมเรื่อย ๆ การบวมนี้ทำให้ชั้นห่อหุ้มเสื่อมสภาพเชิงกล และทำให้โครงข่ายนำไฟฟ้าข้างในล้มเหลว

ตัวเลขที่ทีมวิจัยรายงานไว้ชัดมาก

อุปกรณ์ที่ทำจากไฮโดรเจลบวมน้ำแบบเดิม บวมอย่างเห็นได้ชัดและเสียหายภายใน 6 ชั่วโมงในสภาพที่มีน้ำ

ส่วนอุปกรณ์ที่ทำจากไฮโดรเจลไม่บวมน้ำของทีมนี้ ยังทำงานได้นานหลายเดือนในสภาพที่มีน้ำ
━━━━━━━━━━━━━━━━

ทีมวิจัยจาก Westlake University แก้ที่ตัววัสดุทั้งชุด ทั้งส่วนที่ห่อหุ้มและส่วนที่นำไฟฟ้า

เขาใช้วิธีประกอบตัวเองแบบไมเซลล์ สร้างไฮโดรเจลที่นิ่ม ยืดได้ และไม่บวมน้ำ ขึ้นมาเป็นวัสดุตั้งต้น

แล้วแปลงวัสดุเดียวกันนั้นเป็นสองอย่าง — เป็นเนื้อรองรับสำหรับการพิมพ์ และเป็นหมึกนำไฟฟ้าแบบสองเฟส

พอมีทั้งสองอย่างจากวัสดุตระกูลเดียวกัน ก็พิมพ์อุปกรณ์ทั้งชิ้นด้วยการพิมพ์สามมิติแบบฝังในเนื้อวัสดุได้เลย
━━━━━━━━━━━━━━━━

ค่าที่วัดได้จากหมึกนำไฟฟ้านี้

ค่าการนำไฟฟ้าสูงสุดถึง 4,000 ซีเมนส์ต่อเซนติเมตร ซึ่งเป็นหน่วยวัดว่าวัสดุยอมให้ไฟฟ้าไหลผ่านได้ดีแค่ไหน ยิ่งสูงยิ่งนำไฟฟ้าดี

และยืดได้เกิน 1,300 เปอร์เซ็นต์ก่อนที่วงจรจะขาด โดยเป็นค่าที่วัดตอนแช่อยู่ในสภาพที่มีน้ำจนเข้าสู่สมดุลแล้ว

เงื่อนไขทั้งหมดของงานนี้ คือ วัสดุนำไฟฟ้ายืดได้มีมานานแล้ว แต่ตัวเลขที่ยังสวยหลังจากแช่น้ำจนอิ่มตัวเป็นคนละเรื่องกัน
━━━━━━━━━━━━━━━━

ผู้วิจัยยังเปรียบเทียบปฏิกิริยาต่อสิ่งแปลกปลอม ซึ่งคือการที่ร่างกายสร้างพังผืดขึ้นมาห่อของที่ไม่ใช่ของตัวเอง

เมื่อเทียบกับไฮโดรเจลบวมน้ำแบบเดิมและกับซิลิโคน ไฮโดรเจลไม่บวมน้ำก่อปฏิกิริยานี้น้อยกว่าในการฝังระยะยาว

อุปกรณ์ที่พิมพ์ออกมาทดสอบจริงมีสามแบบ คือส่วนต่อประสานสมองกับคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ที่จ่ายไฟแบบไร้สาย และตัวกระตุ้นเส้นประสาทไซแอติก
━━━━━━━━━━━━━━━━

โจทย์ของงานนี้ จึงเป็นการทำให้วัสดุที่นิ่มอยู่แล้ว อยู่กับน้ำได้โดยไม่บวม

━━━━━━━━━━━━━━━━

ข้อควรรู้เกี่ยวกับงานนี้

การทดสอบในสิ่งมีชีวิตทำในสัตว์ ไม่ใช่ในคน (ก่อนหน้านั้นมีการทดสอบความเป็นพิษต่อเซลล์ด้วย) การเปรียบเทียบปฏิกิริยาต่อสิ่งแปลกปลอมทำในหนูที่ระยะ 2 สัปดาห์และ 8 สัปดาห์ ส่วนการฝังอุปกรณ์จริงทำในหนูแรทสายพันธุ์ Sprague Dawley เพศเมีย อายุ 6 ถึง 8 สัปดาห์

ค่าการนำไฟฟ้า 4,000 ซีเมนส์ต่อเซนติเมตร เป็นค่าสูงสุดที่ทำได้ ไม่ใช่ค่าที่ได้ทุกครั้ง และค่านี้ได้จากการปรับการแพร่ของมอนอเมอร์ระหว่างกระบวนการผลิต

คู่เทียบในตัวเลข 6 ชั่วโมง คือไฮโดรเจลชนิดบวมน้ำ ไม่ใช่อุปกรณ์ฝังในร่างกายทุกชนิดที่ใช้กันอยู่

ตัวเลข 1,300 เปอร์เซ็นต์เป็นค่าของตัววัสดุ พอทีมวิจัยพิมพ์ออกมาเป็นเส้นจริงขนาดกว้าง 250 ไมโครเมตร จุดที่วงจรขาดหลังเข้าสู่สมดุลแล้วอยู่ที่ราว 65 150 และ 300 เปอร์เซ็นต์ แม้ตัวเส้นเองจะยังยืดได้เกิน 1,200 เปอร์เซ็นต์โดยไม่ฉีกขาดก็ตาม

การเปรียบเทียบปฏิกิริยาต่อสิ่งแปลกปลอม ใช้แผ่นบางของวัสดุแต่ละชนิดเป็นอุปกรณ์จำลอง ไม่ใช่อุปกรณ์ที่ทำงานได้จริง

คำว่าทำงานได้นานหลายเดือน เป็นผลในสภาพที่มีน้ำ ส่วนการทดสอบว่าอุปกรณ์ยังทำงานได้หลังฝังในสัตว์ มีการบันทึกสัญญาณจากส่วนต่อประสานสมองที่ 1 สัปดาห์และ 5 สัปดาห์หลังฝัง

ในส่วนท้ายเปเปอร์ ผู้วิจัยเขียนว่าเขามองไปข้างหน้าว่าการรวมชุดวัสดุนี้เข้ากับไฮโดรเจลกึ่งตัวนำที่เสถียรในน้ำ เป็นเส้นทางที่น่าจะนำไปสู่ระบบอิเล็กทรอนิกส์ชีวภาพที่ทำจากไฮโดรเจลทั้งหมด และอาจพลิกโฉมอุปกรณ์การแพทย์แบบฝังในร่างกาย เป็นสิ่งที่เขาคาดหวังไว้

อ้างอิง: Yao, Y. et al. (2026). 3D-printed implantable bioelectronics enabled by anti-swelling and biphasic conductive hydrogels. Nature Materials.

#ไฮโดรเจล #วัสดุศาสตร์ #หมึกนำไฟฟ้า #การพิมพ์สามมิติ

20/08/2026

เรารู้กันอยู่แล้วว่านอนน้อยไม่ดี

งานวิจัยใหม่ใน Nature พบว่าการนอนนานก็มีความสัมพันธ์กับความเสี่ยงที่สูงขึ้นเหมือนกัน

แต่ท่อนที่น่าสนใจกว่านั้น คือสิ่งที่ทีมวิจัยทำหลังจากเจอความสัมพันธ์นั้นแล้ว
━━━━━━━━━━━━━━━━

ทีมวิจัยใช้ข้อมูลจาก UK Biobank กลุ่มผู้เข้าร่วมอายุ 37 ถึง 84 ปี เอาระยะเวลานอนที่แต่ละคนตอบไว้ มาเทียบกับ "นาฬิกาชีวภาพ" 23 ตัว

นาฬิกาชีวภาพ คือโมเดลที่ประเมินอายุทางชีวภาพของอวัยวะแต่ละระบบ จากภาพถ่ายในร่างกาย จากโปรตีนในเลือด และจากสารเคมีในกระบวนการเผาผลาญ มันมีไว้เพื่อมองอายุให้ไปไกลกว่าอายุตามปฏิทิน

ค่าที่ได้จากนาฬิกาพวกนี้เรียกว่า biological age gap และสิ่งที่ทีมวิจัยดูคือ ที่ระยะเวลานอนเท่าไหร่ ค่านี้ถึงจะต่ำที่สุด
━━━━━━━━━━━━━━━━

ทั้งสองฝั่งชี้ไปทางเดียวกัน

คนที่นอนน้อยกว่า 6 ชั่วโมง กับคนที่นอนมากกว่า 8 ชั่วโมง มีภาระความชราทางชีวภาพสูงกว่าคนที่นอนอยู่ในช่วง 6 ถึง 8 ชั่วโมง รูปแบบนี้พบในอวัยวะเจ็ดระบบ และในเทคโนโลยีโอมิกส์ทั้งสามแบบ

พอเอาไปเขียนเป็นกราฟ เส้นที่ได้จึงโค้งเป็นตัว U คือสูงทั้งสองปลาย แล้วต่ำตรงกลาง

รูปแบบตัว U นี้ครอบคลุมเก้าระบบของสมองและร่างกาย และครอบคลุมเทคโนโลยีโอมิกส์ทั้งสามแบบ

จุดต่ำสุดของกลุ่มตัวอย่างนี้อยู่ระหว่าง 6.4 ถึง 7.8 ชั่วโมง

แต่ต้องอ่านให้ครบ — มันไม่ใช่ตัวเลขเดียว มันต่างกันไปตามอวัยวะและตามเพศ

ยกตัวอย่างในสมอง ค่าที่ได้จากโปรตีนในเลือดต่ำสุดราว 7.7 ชั่วโมง ส่วนค่าที่ได้จากภาพสแกนโครงสร้างต่ำสุดราว 6.5 ชั่วโมง

อวัยวะเดียวกัน วัดคนละวิธี ก็ได้คนละคำตอบ
━━━━━━━━━━━━━━━━

แล้วตัวเลขที่ต่างกันนี้แปลว่าอะไร

ผู้วิจัยเสนอคำอธิบายไว้หลายแบบ

แบบแรก ความเสื่อมระดับโมเลกุลในสมองอาจต้องการการนอนเพื่อฟื้นฟูนานกว่าความเสื่อมระดับโครงสร้าง

แบบที่สอง อาจกลับกัน คือการนอนนานสะท้อนความเสื่อมของสมองที่เกิดขึ้นแล้ว มากกว่าจะเป็นตัวทำให้เกิด

และอีกแบบหนึ่ง กลุ่มที่ได้เข้ารับการสแกนสมองใน UK Biobank มีสัดส่วนคนสุขภาพดีและมีการศึกษาสูงมากเกินจริง ซึ่งผู้วิจัยระบุว่าอาจทำให้ขาขวาของเส้นโค้งตัว U ลดทอนหรือบิดเพี้ยนไป โดยไม่เกี่ยวกับเรื่องว่าอะไรมาก่อน
━━━━━━━━━━━━━━━━

คำถามที่ค้างอยู่คือ นอนไม่ดีทำให้ป่วย หรือป่วยอยู่ก่อนแล้วเลยนอนไม่ดี

ทีมวิจัยไปตรวจข้อหลัง ด้วยวิธีที่เรียกว่า Mendelian randomization ซึ่งเป็นการอาศัยความแตกต่างทางพันธุกรรมระหว่างคน มาช่วยดูว่าอะไรน่าจะเป็นตัวตั้งต้น

ผลคือไม่เจอหลักฐานว่าโรคเป็นตัวทำให้คนนอนผิดปกติในภาพกว้าง ผู้วิจัยจึงเขียนว่าผลนี้หนุนการมองว่าปัญหาการนอนอาจเป็นปัจจัยเสี่ยง

แต่เขาเขียนต่อทันทีว่าวิธีนี้ช่วยตัดความเป็นไปได้ที่ว่าโรคมาก่อนออกได้แค่บางส่วน และยอมรับว่ามันอาจส่งผลกันไปมาทั้งสองทาง
━━━━━━━━━━━━━━━━

ในส่วนข้อจำกัด ผู้วิจัยระบุเจาะจงว่ายังตัดความเป็นไปได้ที่โรคมาก่อนไม่ขาด โดยเฉพาะกรณีการนอนนาน ซึ่งอาจเป็นเครื่องหมายของโรคที่ยังไม่แสดงอาการ

นี่คือสิ่งที่เอากลับบ้านได้จากงานนี้ และมันไม่ใช่ตัวเลขชั่วโมง

เราคุ้นกับการมองการนอนเป็นนิสัย เป็นเรื่องวินัย เป็นสิ่งที่เลือกเองได้ — งานนี้เปิดความเป็นไปได้ว่าในกรณีของการนอนนาน บางทีมันอาจเป็นตัวบอกอาการ ไม่ใช่ตัวก่ออาการ
━━━━━━━━━━━━━━━━

ข้อจำกัดที่ผู้วิจัยระบุไว้เอง

ระยะเวลานอนมาจากการให้ผู้เข้าร่วมตอบแบบสอบถามเอง ไม่ได้วัดด้วยเครื่องมือ ซึ่งอาจมีความคลาดเคลื่อนจากการจำผิดหรือจัดกลุ่มผิด และงานต่อไปควรใช้การวัดแบบภววิสัย เช่น polysomnography ซึ่งเป็นการตรวจวัดการนอนหลับด้วยเครื่องมือ

งานนี้เก็บข้อมูล ณ ช่วงเวลาเดียว รูปแบบการออกแบบนี้จำกัดความสามารถในการระบุความเป็นเหตุเป็นผลหรือทิศทางของผล และยังต้องติดตามระยะยาวต่อ เพื่อดูว่าปัญหาการนอนเป็นปัจจัยเสี่ยงที่แก้ไขได้ หรือเป็นผลจากภาระโรคที่มีอยู่แล้ว

สัญญาณจากโปรตีนและจากกระบวนการเผาผลาญแกว่งไปตามเวลา ความเจ็บป่วย ยา และอาหาร การเก็บตัวอย่างครั้งเดียวจึงอาจจัดกลุ่มทางชีววิทยาผิดได้

งานนี้ไม่ได้ประเมินความไม่สอดคล้องของนาฬิกาชีวภาพประจำวันและการนอนที่ขาดช่วงโดยตรง ซึ่งอาจมีผลต่อความสัมพันธ์ที่พบ และแม้จะปรับค่าตัวแปรกวนไว้หลายตัวแล้ว ก็ยังตัดปัจจัยกวนที่หลงเหลือไม่ขาด

กลุ่มตัวอย่างเป็นคนเชื้อสายยุโรปเป็นหลัก ซึ่งจำกัดการนำผลไปใช้กับกลุ่มอื่น รูปแบบตัว U ที่พบยังต้องการการยืนยันในกลุ่มประชากรอิสระอื่น และงานต่อไปควรขยาย Sleep Chart ให้ครอบคลุมช่วงชีวิตที่กว้างกว่าวัยผู้ใหญ่

อ้างอิง: The MULTI Consortium et al. (2026). Sleep chart of biological ageing clocks in middle and late life. Nature. https://doi.org/10.1038/s41586-026-10524-5

#การนอน #สุขภาพ #งานวิจัย

18/08/2026

ตอนที่งานวิจัยนี้ออกมาในปี 2013 หูฟังแทบทั้งหมดเป็นแบบขดลวด-แม่เหล็ก คือใช้กระแสไฟฟ้าทำให้ไดอะแฟรม (แผ่นสั่น) ขยับไปมา แล้วการขยับนั้นก็กลายเป็นเสียง

แต่ Zhou กับ Zettl จาก UC Berkeley ลองตัดทั้งแม่เหล็กและขดลวดออกจากสมการทั้งหมด เหลือไว้แค่แผ่นกราฟีนกับสนามไฟฟ้าสถิต

การทำลำโพงไฟฟ้าสถิตมันไม่ใช่ของใหม่ ผู้วิจัยเขียนไว้เองว่ามันถูกพัฒนากันมาตั้งแต่ยุค 1920 และรุ่นแรก ๆ ทำจากไส้หมูหุ้มทองคำเปลว

แต่ผู้วิจัยระบุด้วยว่า หูฟังไฟฟ้าสถิตขนาดเล็กก็ยังหายากอยู่ดี

━━━━━━━━━━━━━━━━

เหตุผลข้อหนึ่งที่ผู้วิจัยให้ไว้คือ พอแผ่นสั่นเล็กลงจนต่ำกว่าความยาวคลื่นเสียง แรงหน่วงของอากาศต่อพื้นที่ก็ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ

ลำโพงเล็กจึงต้องการแผ่นที่บางลงและมีความหนาแน่นมวลต่ำลงไปอีก เพื่อให้แรงหน่วงของอากาศยังเป็นตัวหลักอยู่ และแผ่นแบบนั้นทำได้ยาก

สิ่งที่งานวิจัยชิ้นนี้เปลี่ยน จึงไม่ใช่หลักการ แต่เป็นแผ่นสั่น

งานวิจัยจาก UC Berkeley เปลี่ยนมาใช้กราฟีนแบบ "หลายชั้น" หนาประมาณ 30 นาโนเมตร ไม่ใช่กราฟีนชั้นเดียว

กราฟีนมีความหนาแน่นมวลต่ำมากและมีความแข็งแรงเชิงกลสูง ซึ่งเป็นคุณสมบัติสำคัญสองข้อสำหรับลำโพงไฟฟ้าสถิตที่ต้องตอบสนองได้กว้าง

มวลที่ต่ำทำให้ตอบสนองย่านความถี่สูงได้ดี ส่วนความแข็งแรงทำให้ขึงแผ่นขนาดใหญ่ขึ้นได้

━━━━━━━━━━━━━━━━
ก่อนหน้านี้มีคนลองเอากราฟีนมาทำลำโพงแล้ว แต่คนละวิธี

วิธีนั้นเรียกว่า thermoacoustic คือใช้กราฟีนเป็นตัวทำความร้อน สลับร้อน-เย็นเพื่อให้อากาศรอบ ๆ ขยายและหดตัวจนเกิดเป็นคลื่นเสียง ฟังดูฉลาด แต่มีปัญหาสองข้อที่ผู้วิจัยชี้ไว้

ข้อแรก มันเปลืองพลังงานมหาศาล ประสิทธิภาพอยู่ที่ราวหนึ่งในล้านที่ความถี่ 20 กิโลเฮิรตซ์ และลดลงไปถึงราวหนึ่งในร้อยล้านที่ 3 กิโลเฮิรตซ์ แปลว่าพลังงานเกือบทั้งหมดกลายเป็นความร้อนทิ้ง ไม่ได้กลายเป็นเสียง

ข้อสอง เสียงเพี้ยน เพราะกำลังความร้อนแปรผันตามกำลังสองของสัญญาณที่ป้อนเข้าไป สัญญาณเข้าไปเป็นเส้นตรง แต่ความร้อนที่ออกมาไม่เป็นเส้นตรงตาม

งานวิจัยชิ้นนี้จึงไม่ใช้ความร้อน แต่ใช้ไฟฟ้าสถิตดันแผ่นกราฟีนให้สั่นโดยตรง แรงที่ได้แปรผันเป็นเส้นตรงตามสัญญาณ ความเพี้ยนจึงต่ำ

━━━━━━━━━━━━━━━━
แล้วแผ่นที่เบาขนาดนั้น ให้เสียงออกมาเป็นยังไง

ผลทดสอบตอบสนองความถี่ได้ครบช่วง 20Hz ถึง 20kHz ซึ่งคือช่วงเสียงที่หูมนุษย์ได้ยิน

เทียบกับหูฟังเชิงพาณิชย์ แล้วให้ผลใกล้เคียงกันโดยรวม และดีกว่าอย่างชัดเจนในย่านความถี่สูง ซึ่งผู้วิจัยระบุว่าเป็นเพราะแผ่นไดอะแฟรมมีมวลต่ำมาก

ที่สำคัญ นักวิจัยเองระบุไว้ตรงๆ ว่าผลลัพธ์นี้ได้มาโดยยังไม่ได้ปรับแต่งให้เหมาะสมที่สุด (without optimization) นั่นแปลว่ายังมีช่องให้พัฒนาต่อได้อีก ไม่ใช่ว่านี่คือขีดสุดแล้ว

ของที่ขาดมาตลอด จึงไม่ใช่ความคิด แต่เป็นวัสดุ

อ้างอิง: Zhou, Q. & Zettl, A. (2013). Electrostatic Graphene Loudspeaker. Applied Physics Letters, 102(22), 223109.

#วัสดุศาสตร์ #กราฟีน #นวัตกรรมเสียง

16/08/2026

ผงสีขาวสามกองวางเรียงกันบนโต๊ะ สูตรเคมีเดียวกันหมด คือ ซิงก์ออกไซด์ (ZnO)
แต่พอส่งเข้าเครื่องเอกซเรย์ผง ผลที่ได้แสดงว่าทั้งสามกองมีโครงผลึกแบบเดียวกัน

แต่พอเอาไปวัดว่ามันดูดกลืนแสงช่วงไหน ตัวเลขกลับไม่ตรงกันสักตัว
━━━━━━━━━━━━━━━━

งานวิจัยจาก UCLA และ University of Southern Denmark ชิ้นนี้ ทำให้เราคิดใหม่เรื่องคำว่า วัสดุเดียวกัน

ทีมของ Ajoa J. Addae และ Paul S. Weiss เอา ZnO ที่มาด้วยสามวิธีมาวางเทียบกัน วิธีแรก คือ French process

วิธีที่สอง ใช้การสังเคราะห์ขึ้นมาคือ sol−gel ซึ่งเป็นวิธีที่ใช้กันมานาน ได้อนุภาครูปแผ่นที่รวมกลุ่มกันขนาด 20–200 นาโนเมตร ซึ่งขนาดเล็กกว่าวิธีแรก อีกวิธีคือการสังเคราะห์ด้วยเปลวไฟ ซึ่งให้อนุภาคหน้าตาไม่เหมือนใคร

มันมี "แขน" ทรงกระบอกสี่แขน ปลายเรียวแหลม แผ่ออกจากแกนกลางไปยังมุมทั้งสี่ของทรงสี่หน้า ทีมเรียกมันว่า tetrapod หรือ ZOTeN และแขนแต่ละข้างยาว 10–100 ไมโครเมตร คนละสเกลกับอีกสองแบบเลย

ทีมระบุว่าอนุภาค ZOTeN เป็นอนุภาค ZnO ที่ใหญ่ที่สุดในชุดนี้ทั้งขนาดและพื้นที่ผิว

แล้วรูปร่างที่ต่างกันก็ลากค่าที่วัดได้ให้แยกทางกัน อนุภาคแบบ sol−gel มีจุดดูดกลืนสูงสุดราว 370 นาโนเมตร ขณะที่ ZOTeN อยู่ที่ 265 นาโนเมตร ซึ่งเป็นคนละช่วงคลื่นกันชัดเจน

ส่วนที่น่าคิดกว่าคือมันไม่ได้ดีขึ้นทุกด้านพร้อมกัน

ZOTeN กระเจิงแสงในช่วงที่ตามองเห็นน้อยกว่าอีกสองแบบ ซึ่งชี้ว่าป้องกันช่วงคลื่น UVA ได้น้อยกว่า

และตัวที่ดูดกลืนแสง UV ได้แรงที่สุดในชุดนี้ คืออนุภาคที่ทำด้วยกระบวนการ French proces แต่ก็เป็นตัวที่ทิ้งคราบขาวไว้มากกว่าเมื่อทาลงบนพื้นผิวสีเข้ม

นี่คืองานวิจัยที่เราหยิบมาเล่าเพราะมันตอบคำถามที่คนทำวัสดุถามกันบ่อย — ถ้าสูตรเคมีเหมือนกัน โครงผลึกเหมือนกัน แล้วอะไรที่ยังต่างได้อีก

คำตอบคือรูปร่าง และรูปร่างก็ไม่ได้ให้ของดีขึ้นทุกด้าน มันแค่ย้ายข้อดีข้อเสียไปไว้คนละที่

อ้างอิง: Addae, A. J., Uyanga, J., Mishra, Y. K., Caram, J. & Weiss, P. S. (2026). Flame-Synthesized Zinc Oxide Tetrapods for Photoprotection in Sunscreen Formulations. ACS Materials Letters, 8, 1055−1063.

#วัสดุศาสตร์ #งานวิจัย

13/08/2026

ในโรงผลิตน้ำดื่มแบบเดิม สิ่งที่ใส่ลงไปในน้ำคือสารส้ม

งานวิจัยชิ้นนี้เอา เมล็ดมะรุมบดไปวางไว้ในตำแหน่งเดียวกัน โดยผลที่ได้ แยกไม่ออกทางสถิติ

การที่มันเท่ากัน ไม่ใช่ดีกว่า และทีมสรุปว่าเท่ากันนี่แหละที่ทำให้มันเป็นทางเลือกที่ใช้ได้จริงแทนสารตกตะกอนกลุ่มอะลูมิเนียม

แล้วยังถอดขั้นตอนกวนน้ำที่กินเวลา 25 นาทีออกไปอีกขั้นหนึ่ง เพื่อดูว่าน้ำที่ออกมาจะแย่ลงแค่ไหน

งานวิจัยจาก São Paulo State University (UNESP) ประเทศบราซิล ร่วมกับ University of Birmingham สหราชอาณาจักร ชิ้นนี้ ทำให้เราคิดใหม่เรื่องการกรองไมโครพลาสติกออกจากน้ำดื่ม
━━━━━━━━━━━━━━━━
ผู้วิจัยมีไอเดียมาจากโรงผลิตน้ำดื่มที่ใช้กระบวนการแบบเดิม คือ การเติมสารสร้างตะกอน กวนให้ตะกอนโต แล้วปล่อยให้ตกลงก้น

กำจัดไมโครพลาสติกออกไปได้เป็นสัดส่วนที่มีนัยสำคัญ แต่ประสิทธิภาพแปรผันกว้าง โดยทั่วไปอยู่ที่ 40–70% และมีรายงานว่ากำจัดได้ไม่หมดอยู่บ่อยครั้ง

ทีมนี้จึงเปลี่ยนสองอย่างพร้อมกัน 1. สิ่งที่ใส่ลงไปในน้ำ กับ 2. ขั้นตอนที่ใช้

ขั้นตอนที่ว่าคือการกวนน้ำเบา ๆ ค้างไว้ เพื่อให้อนุภาคเล็ก ๆ เกาะกันเป็นก้อนใหญ่ขึ้นก่อนเข้าเครื่องกรองทราย ในการทดลองชิ้นนี้ ขั้นตอนนั้นกินเวลา 25 นาที

ระบบที่มีขั้นตอนนี้ ผู้วิจัยเรียกว่า direct filtration ส่วนระบบที่ไม่มี เรียกว่า in-line filtration คือกรองตรงเข้าชั้นทรายเลย

ฝั่งสิ่งที่ใส่ พวกเขาทำการเปรียบเทียบสารสกัดเมล็ดมะรุม (Moringa oleifera) ที่สกัดด้วยน้ำเกลือ กับสารส้ม (อะลูมิเนียมซัลเฟต) ซึ่งเป็นสารตกตะกอนกลุ่มอะลูมิเนียมแบบเดิม

น้ำที่ใช้ทดสอบเป็นน้ำสังเคราะห์ คือน้ำประปาที่เติมไมโครพลาสติก PVC ซึ่งผ่านการฉายรังสียูวีมาก่อน 15 มิลลิกรัมต่อลิตร และกรดฮิวมิก 10 มิลลิกรัมต่อลิตร ทำให้ความขุ่นตั้งต้นอยู่ที่ 14.9 NTU (NTU คือหน่วยวัดความขุ่นของน้ำ)

ที่ pH 6.0 ทีมนับจำนวนอนุภาคด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด ซึ่งขยายได้จนนับไมโครพลาสติกทีละเม็ดได้ แล้วรายงานว่าจำนวนอนุภาคลดลง

98.5% เมื่อใช้สารสกัดเมล็ดมะรุม 30 มิลลิกรัมต่อลิตร และ 98.7% เมื่อใช้สารส้ม 9 มิลลิกรัมต่อลิตร

ตัวเลขสองตัวนี้ใกล้กัน แต่ปริมาณที่ต้องใส่ไม่ใกล้กันเลย

แล้ว 25 นาทีนั้นล่ะ

ขั้นกวนทำให้ก้อนตะกอนโตขึ้นจริง จากราว 43.5 และ 46.2 ไมโครเมตร เป็น 61.4 และ 65.5 ไมโครเมตร (ไมโครเมตรคือหนึ่งในพันของมิลลิเมตร)

แต่พอวัดผลการกำจัดจริง ทีมรายงานว่าไม่พบความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติระหว่างระบบที่มีขั้นกวนกับระบบที่ไม่มี จึงระบุว่าขั้นกวน 25 นาทีไม่จำเป็นภายใต้เงื่อนไขที่ศึกษา

ก้อนที่ใหญ่ขึ้น ไม่ได้แปลว่าเก็บได้มากขึ้นเสมอไป

ข้อควรรู้จากงานวิจัย

ปริมาณที่ต้องใช้ต่างกันมาก ถ้า มะรุม 30 มิลลิกรัมต่อลิตร ส่วนสารส้ม 9 มิลลิกรัมต่อลิตร และถ้า pH ขึ้นไปถึง 8.0 มะรุมต้องใช้ถึง 60 มิลลิกรัมต่อลิตร

มะรุมให้ผลสม่ำเสมอในช่วง pH ที่กว้างกว่า (5.0–8.0 เทียบกับ 5.0–7.0 ของสารส้ม)

เฉพาะที่ pH 6.0 สารส้มกำจัดค่า UV254 ซึ่งเป็นตัวชี้สารอินทรีย์กลุ่มวงแหวนอะโรมาติกในน้ำ ได้สูงกว่าอย่างมีนัยสำคัญ (86.1% เทียบกับ 76.1%)

ข้อจำกัดสำคัญของสารตกตะกอนจากธรรมชาติคือคาร์บอนอินทรีย์ละลายน้ำ (DOC) ที่เพิ่มขึ้น ซึ่งอาจทำให้กระบวนการขั้นถัดไปยุ่งยากขึ้น

หลังกรองแล้ว ไม่เหลืออนุภาคที่ใหญ่กว่า 15 ไมโครเมตร แต่อนุภาคที่เล็กกว่านั้นยังเหลืออยู่

เป็นการทดลองระดับ jar test กับน้ำสังเคราะห์ที่ทำจากน้ำประปา ไม่ใช่น้ำธรรมชาติ

ทีมระบุว่างานวิจัยเพิ่มเติมอาจช่วยยืนยันการใช้ดัชนีความสามารถในการกรองกับไมโครพลาสติกชนิดอื่นและกับน้ำที่ซับซ้อนกว่านี้

ทีมสรุปว่าการที่ระบบไม่มีขั้นกวนให้ผลเทียบเท่าระบบที่มี ทำให้ไม่ต้องมีขั้นกวนซึ่งกินพลังงาน และลดต้นทุนทั้งด้านการลงทุนและการเดินระบบ

บางที สิ่งที่ทำให้ระบบผลิตน้ำสะอาดถูกลง ไม่ใช่ของที่ใส่เพิ่มลงไป แต่คือขั้นตอนที่พบว่าไม่ต้องมี

อ้างอิง: Batista, G.S. et al. (2026). Removal of Microplastics from Drinking Water by Moringa oleifera Seed: Comparative Performance with Alum in Direct and in-Line Filtration Systems.ACS Omega, 11, 6602–6612.

#ไมโครพลาสติก #น้ำสะอาด #งานวิจัย

10/08/2026

สีขาวสะท้อนแดดได้ดี จนถึงวันที่ฟ้าปิด

แล้วในเมืองร้อนชื้น ฟ้าก็ปิดบ่อยกว่าที่เรานึก

งานวิจัยจาก Nanyang Technological University ชิ้นนี้ ทำให้เราคิดใหม่เรื่องสีทาอาคาร

━━━━━━━━━━━━━━━━

สีสะท้อนความร้อนทำงานด้วยหลักการเดียว คือปล่อยความร้อนออกไปทางท้องฟ้าผ่านช่วงคลื่นที่บรรยากาศยอมให้ผ่าน

หลักการนี้ได้ผลดีในเขตอากาศแห้งฟ้าโปร่ง แต่ผู้วิจัยระบุว่าในพื้นที่ความชื้นสูงอย่างสิงคโปร์

ความชื้นสัมพัทธ์และเมฆทำให้กำลังทำความเย็นเหลือราว 20 วัตต์ต่อตารางเมตร

วัตต์ต่อตารางเมตร คือ ความร้อนที่ดึงออกจากผิวได้ ต่อพื้นที่หนึ่งตารางเมตร ยิ่งค่าสูงยิ่งดึงออกได้มาก

และเพราะมันต้องยิงความร้อนขึ้นฟ้า ผนังด้านข้างอาคารจึงได้ประโยชน์น้อยกว่าส่วนที่เป็นหลังคามาก

ผู้วิจัยระบุว่า ในย่านเมืองหนาแน่นซึ่งมีความต้องการความเย็นสูงกว่าพื้นที่อื่น ๆ เนื่องจากเกิดปรากฏการณ์เกาะความร้อนจากตัวอาคารหนาแน่น

ทำให้พื้นที่ที่ทาสีสะท้อนความร้อนแล้วได้ผลจริง ก็กลับถูกจำกัดประสิทธิภาพ ทำให้ประโยชน์ของมันลดลงไปอีก

ทีมวิจัยเลยไม่ฝากความหวังไว้กับการสะท้อนแดดอย่างเดียว

พวกเขาเพิ่มกลไกที่สองเข้าไป คือ การระเหยของน้ำ

ถ้าจะเปรียบให้เห็นภาพ ก็คล้ายกับตอนที่เหงื่อระเหยแล้วเรารู้สึกเย็น

การระเหยของน้ำพาความร้อนออกไปได้มาก ค่าความร้อนแฝงของน้ำถูกระบุไว้ที่ราว 2,256 จูลต่อกรัม และการระบายความร้อนแบบนี้ไม่เลือกทิศทาง จึงใช้กับผนังได้เท่ากับหลังคา

โจทย์คือจะต้องทำให้สีอุ้มน้ำได้โดยไม่บวม ไม่ร่อน และไม่เสียการสะท้อนแสงตอนเปียก

คำตอบของทีมคือใช้ ซีเมนต์ เป็นโครงสร้างหลัก แล้วออกแบบรูพรุนขนาดราว 1 ไมโครเมตรให้เชื่อมถึงกัน พร้อมยึดอนุภาคแบเรียมซัลเฟตขนาดราว 400 นาโนเมตรไว้บนผนังรูพรุน

อนุภาคเหล่านั้นทำหน้าที่กระเจิงแสงแทนผิวซีเมนต์ ทำให้สีไม่หมองลงตอนเปียกน้ำ

ผลที่ได้ คือ สีนี้สะท้อนแสงอาทิตย์ได้ 88–92% ขึ้นกับว่าเปียกหรือแห้ง แผ่รังสีความร้อนออกทางช่วงหน้าต่างบรรยากาศได้ 95% และอุ้มน้ำไว้ราว 30%

หน้าต่างบรรยากาศที่ว่าคือช่วงคลื่นเดียวกับที่พูดถึงตอนต้น เป็นช่วงที่บรรยากาศโลกยอมให้ความร้อนผ่านออกไปสู่อวกาศได้

น้ำที่ใช้ไม่ต้องมีใครไปเติม เพราะว่า โครงสร้างนี้ดูดกลับเองจากฝนและไอน้ำในอากาศ

1. ในบ้านจำลองที่ทาสีต่างกัน หลังที่ทาสีนี้มีอุณหภูมิภายในต่ำกว่าหลังอื่นเกิน 4.5°C

2. ในบ้านจริงขนาด 3×3×4 เมตร ที่ติดแอร์และมิเตอร์ไฟแยก ตั้งแอร์ที่ 26°C ทำให้ประหยัดไฟได้ 30–40% เทียบกับสีอีกสองชนิด

3. ในช่วงที่ฝนตกและมีเมฆต่อเนื่อง ยังประหยัดได้ราว 40% ขณะที่สีขาวธรรมดากับสีสะท้อนความร้อนเชิงพาณิชย์กินไฟต่างกันเพียงราว 6%

4. ตัวเลขสุดท้ายคือจุดที่น่าคิดที่สุด คือ วันที่ฟ้าปิด สีสะท้อนความร้อนแทบไม่ต่างจากสีขาวธรรมดา แต่การระเหยยังทำงานอยู่

ข้อควรรู้

ผลการประหยัดไฟทั้งหมดมาจากบ้านทดสอบขนาดเล็กในสิงคโปร์ ไม่ใช่อาคารใช้งานจริงหลายรูปแบบ

กลไกนี้ต้องพึ่งน้ำ ผู้วิจัยรายงานเองว่าความชื้นสูงจำกัดการระเหย และเมื่อฝนตกหนัก อุณหภูมิของสีนี้กับสีเทียบเคียงออกมาใกล้เคียงกัน

สิ่งที่งานนี้เปลี่ยน ไม่ใช่ค่าการสะท้อนแสง

เวลาพูดถึงสีทาอาคาร เรามักนึกถึงแต่ค่าการสะท้อนแสง โดยไม่ได้ถามว่าทำไมผนังถึงต้องมีทางระบายความร้อนแค่ทางเดียว

ทางที่สองนั้นยังเปิดอยู่ ในวันที่ทางแรกถูกเมฆปิดไปแล้ว

อ้างอิง: Fei, J. et al. (2025). Passive cooling paint enabled by rational design of thermal-optical and mass transfer properties. Science, 388(6751), 1044–1049.

#เขาทำอะไรกัน #สีทาอาคาร #ประหยัดพลังงาน #งานวิจัย