ทีมนักวิจัยภาควิชาฟิสิกส์และวัสดุศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ นำโดย รศ.ดร.วีระเดช ทองสุวรรณ (อาจารย์ที่ปรึกษาหลัก) รศ.ดร.พิศิษฐ์ สิงห์ใจ ผศ.ดร.รัตติยากร เรียนยอย (อาจารย์ที่ปรึกษาร่วม) และ ดร.นิชมล จำรัส (นักวิจัยหลัก) สังกัด สำนักงานบริหารงานวิจัย มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ร่วมกันพัฒนาเทคโนโลยีผิวเคลือบไม่ชอบน้ำยิ่งยวดบนแผ่นยิปซัมเพื่อป้องกันน้ำ ไม่ก่อให้เกิดคราบ สามารถทำความสะอาดตัวเองได้ ยับยั้งเชื้อรา/แบคทีเรีย เพิ่มความทนทานและอายุการใช้งาน ซึ่งสามารถต่อยอดในการใช้งานจริงได้ ภายใต้งานวิจัย หัวข้อ "Durability and photocatalytic activity of superhydrophobic gypsum boards coated with PDMS/MTCS-modified SiO2-TiO2 NPs"
ในขั้นตอนการศึกษาวิจัย นักวิจัยได้ตรียมอนุภาคนาโน SiO2 และ TiO2 ที่ถูกดัดแปรด้วย PDMS/MTCS ในอัตราส่วนต่างๆ โดยเคลือบบนแผ่นยิปซั่มด้วยวิธีการพ่นเคลือบ (Spray coating) จากนั้นทำการวิเคราะห์และเปรียบเทียบความแตกต่างของอัตราส่วน PDMS/MTCS ที่มีผลต่อประสิทธิภาพผิวเคลือบ เช่น ความสามารถในการป้องกันน้ำและทำความสะอาดตัวเองได้ ไม่ก่อให้เกิดคราบ สามารถยับยั้งเชื้อรา/แบคทีเรีย
ผลการศึกษาพบว่า อนุภาคนาโน SiO2 และ TiO2 ที่ถูกดัดแปรด้วย PDMS/MTCS ที่อัตราส่วน 75/25 แสดงประสิทธิภาพสูงสุดโดยมีมุมสัมผัสหยดน้ำมากกว่า 150 องศา และมีประประสิทธิภาพในการเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงมากกว่า 40% ซึ่งทำให้แผ่นยิปซั่มสามารถยับยั้งเชื้อรา/แบคทีเรียได้
แผ่นยิปซั่มเป็นวัสดุอุปกรณ์ที่นิยมใช้ในอุตสาหกรรมก่อสร้างอย่างแพร่หลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ใช้ทำฝ้าเพดานและผนังห้อง เนื่องจากมีลักษณะเป็นผิวเรียบ มีน้ำหนักเบา ใช้งานง่าย อย่างไรก็ตาม ปัญหาของยิปซั๋มคือหากได้รับน้ำหรือความชื้นจะทำให้เกิดคราบเชื้อรา/แบคทีเรีย ทำให้ยิปซั่มเป็นคราบไม่สวยงาม และยังทำให้ความทนทานลดลงอีกด้วย
งานวิจัยนีได้พัฒนาเทคโนโลยีผิวเคลือบไม่ชอบน้ำอย่างยิ่งยวดบนแผ่นยิปซัม ช่วยให้แผ่นยิปซัมสามารถป้องกันน้ำและยับยั้งการเกิดแบคทีเรีย เพิ่มความทนทาน นอกจากนี้ยังมีประสิทธิภาพในการเร่งปฏิกิริยาเชิงแสงได้ดี ซึ่งเทคโนโลยีผิวเคลือบนี้จะสามารถช่วยยืดอายุการใช้งานแผ่นยิปซัมได้นานขึ้น แนวคิดนี้สามารถนำไปพัฒนาต่อเพื่อเคลือบผิววัสดุอื่น ๆ ได้อีกด้วย เช่น ไม้ ผนังอาคารบ้านเรือน พลาสติกหรือแผ่นโลหะต่าง ๆ ฯลฯ
ผลงานได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร
Materials Letters
Volume 181, February 2024
https://doi.org/10.1016/j.matlet.2022.133342