“ แผ่นกรองอากาศต้านเชื้อรา-แบคทีเรีย” นวัตกรรมนาโนเทค -สวทช. ตอบโจทย์วิกฤติมลพิษทางอากาศ

เวทีสตาร์ทอัพ

         ฝุ่นละออง ฝุ่นจิ๋ว PM2.5 หรือมลภาวะทางอากาศ ล้วนเป็นวิกฤตสุขภาพที่เรากำลังเผชิญอยู่ ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ (นาโนเทค) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.)  กระทรวงการอุดมศึกษาวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (อว.) ซึ่งมีพันธกิจหลักในการดำเนินการวิจัยและพัฒนาด้านนาโนเทคโนโลยีสู่ความเป็นเลิศ  ได้นำเทคโนโลยีการเคลือบนาโน มาสู่การประยุกต์เป็นต้นแบบผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ ที่ตอบความต้องการใช้งานในสถานการณ์ปัจจุบัน

         อย่างเช่น  “แผ่นกรองอากาศสำหรับรถยนต์ต้านเชื้อรา-แบคทีเรีย” ผลงานที่ตอบโจทย์ภาคเอกชนอย่าง  บริษัท เอเทค ฟิลเตรชั่น จำกัด ซึ่งแสดงถึงความพร้อมรับมือวิกฤตด้วยนวัตกรรมไทย   

          ดร.ณัฏฐพร  พิมพะ  หัวหน้าทีมวิจัยนาโนเทคโนโลยีเพื่อสิ่งแวดล้อม กลุ่มวิจัยวัสดุผสมและการเคลือบนาโน นาโนเทค สวทช. กล่าวว่า ความร่วมมือในครั้งนี้ เกิดจากโจทย์ความต้องการของผู้ประกอบการ ที่มองเห็นโอกาสจากองค์ความรู้และความเชี่ยวชาญด้านนาโนเทคโนโลยีของนาโนเทค ด้วยแผ่นกรองอากาศในรถยนต์ที่มีอยู่ในท้องตลาดส่วนใหญ่นั้น จะมีความสามารถในการกรองอนุภาคของฝุ่น, จุลินทรีย์และ เชื้อรา ได้ตามขนาดของช่องว่าง หรือรูของแผ่นกรองอากาศ

         อย่างไรก็ตาม จุลินทรีย์และเชื้อรา ที่มีขนาดใหญ่กว่ารูกรอง จะสะสมอยู่บนพื้นผิวของแผ่นกรองอากาศ ดังนั้นจึงมีโอกาสที่จะเจริญเติบโต และเพิ่มจำนวนเมื่ออยู่ในสภาพแวดล้อมที่เหมาะสม และหากแผ่นกรองเสื่อมสภาพลง สิ่งมีชีวิตเหล่านี้อาจหลุดลอยออกมาปนเปื้อนกับอากาศ และมีผลกระทบต่อระบบทางเดินหายใจของผู้ใช้งาน เกิดเป็นโรคภูมิแพ้, ปอดอักเสบ เป็นต้น

          “แผ่นกรองอากาศสำหรับรถยนต์ที่มีฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียและเชื้อรา” เป็นการพัฒนาแผ่นกรองอากาศในรถยนต์เพื่อช่วยป้องกันและกำจัดเชื้อจุลินทรีย์  อาศัยการทำงานของอนุภาคนาโนที่เคลือบบนแผ่นกรองอากาศเพื่อยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อจุลินทรีย์และเชื้อรา ซึ่งสารเคลือบฯ เมื่อสัมผัสกับผนังเซลล์ของจุลินทรีย์จะทำให้ผนังของเซลล์เสียหาย หรือยับยั้งระบบการเผาผลาญในเซลล์ ทำให้เซลล์ไม่สามารถเจริญเติบโตต่อไปได้

          จุดเด่นของแผ่นกรองอากาศที่พัฒนาขึ้นนี้  คือสามารถยับยั้งได้ทั้งเชื้อแบคทีเรียและเชื้อราได้ โดยที่มีต้นทุนการผลิตต่ำและกระบวนการผลิตสารเคลือบที่ไม่ซับซ้อน อีกทั้งกระบวนการเคลือบแผ่นกรองอากาศชนิดผ้าไม่ถักไม่ทอ สามารถประยุกต์ใช้กับการเคลือบในอุตสาหกรรม และลักษณะทางกายภาพของแผ่นกรองอากาศภายหลังการเคลือบไม่มีการเปลี่ยนแปลง เช่น สี การขึ้นจีบแผ่นกรอง ความสามารถในการผ่านของอากาศ

         ผลงานวิจัยนี้ผ่านการทดสอบประสิทธิภาพการยับยั้งเชื้อราและแบคทีเรีย ตามวิธีการทดสอบมาตรฐานทั้ง Antifungal activity, assessment on textile material: AATCC TM30:2017 (test III), CLSI M2-A11: Performance standards for antimicrobial disk susceptibility tests (Clear zone Test) และParticulate efficiency tests are followed by ISO16890 Classification ISO ePM10 (สามารถกรองฝุ่นขนาด 0.3-10 ไมครอน) โดยหลังการเคลือบ อัตราการไหลเวียนอากาศ (air flow rate) และการสูญเสียแรงดัน (Pressure drop) เท่าเดิม

         นอกจากนี้ มีการทดสอบการใช้งานโดยนำไปกรองอากาศในรถยนต์ ที่มีขนาดห้องโดยสารต่างกัน ทดลองใช้จนถึงประมาณ 13,000 กิโลเมตร พบว่ายังมีประสิทธิภาพในการยับยั้งแบคทีเรีย และไม่พบการหลุดของอนุภาคนาโนออกจากแผ่นกรอง

          ด้านนางสาวอัมพร ศรีลาศักดิ์ กรรมการผู้จัดการ บริษัท เอเทค ฟิลเตรชั่น จำกัด บอกว่า บริษัททำธุรกิจแผ่นกรองอากาศในรถยนต์อยู่แล้ว แต่เป็นแบบกรองฝุ่นธรรมดา ซึ่งคู่แข่งมีจำนวนมากเพราะไม่ว่าใครก็สามารถทำได้ เมื่อได้ศึกษาตลาดผลิตภัณฑ์นี้ จนพบว่า ในต่างประเทศมีแผ่นกรองที่มีประสิทธิภาพมากกว่า สามารถกรองเชื้อโรคได้ จึงคิดนำเข้าของจากต่างประเทศมาขาย แต่ไม่มั่นใจในประสิทธิภาพ จนเริ่มมองหานวัตกรรมในประเทศ

           “เราค้นหาข้อมูลออนไลน์จนมาเจอ สวทช. ซึ่งเมื่อปรึกษาถึงโจทย์ในการพัฒนากระบวนการเคลือบแผ่นกรองอากาศให้มีประสิทธิภาพยับยั้งเชื้อราและแบคทีเรีย โดยที่กระบวนการผลิตยังใกล้เคียงของเดิม ไม่ยุ่งยากซับซ้อน จนมาเจอ ดร.ณัฏฐพร และเกิดเป็นโครงการวิจัยดังกล่าว”

           นางสาวอัมพร  กล่าวว่า รถทุกคันต้องมีแผ่นกรองอากาศ ในขณะที่พฤติกรรมผู้บริโภคปัจจุบัน ใส่ใจเรื่องของสุขภาพ โดยเฉพาะในปัจจุบันที่ต้องเผชิญปัญหาฝุ่นและมลภาวะทางอากาศ หากสามารถเพิ่มประสิทธิภาพแผ่นกรอง ให้คุณภาพอากาศในห้องโดยสารดีขึ้น จะเป็นทางเลือกใหม่ โดยผลิตภัณฑ์จากการวิจัยและพัฒนาของนาโนเทค สวทช. จะตอบความต้องการนี้ ด้วยความน่าเชื่อถือของงานวิจัย

          ทั้งนี้บริษัทฯ เตรียมนำแผ่นกรองอากาศยับยั้งเชื้อราและแบคทีเรียสำหรับรถยนต์ออกสู่เชิงพาณิชย์ผ่านบริษัทพันธมิตรที่ดูแลด้านการทำตลาดในช่วงกลางเดือนมกราคม 2564  โดยตั้งเป้าขยายกำลังการผลิตเพิ่ม 100% เนื่องจากมองว่า ความต้องการในตลาดมีสูงมากจากสถานการณ์และพฤติกรรมของผู้บริโภค ในขณะเดียวกัน ก็มีแผนขยายสู่ตลาดต่างประเทศ นำร่องในอาเซียนอย่างลาว เวียดนาม