Science Research News

  ภาพจาก iStockphoto

การวิจัยของ Vilas Pol แห่ง Argonne National Laboratory ได้ทำให้ถุงพลาสติกที่เป็นขยะตามท้องถนนนั้นกลายเป็นวัสดุที่มีค่าและสามารถนำไปใช้ประโยชน์กับผลิตภัณฑ์หลายอย่างเช่น ตลับหมึก น้ำมันหล่อลื่น แบตเตอรี่โทรศัพท์มือถือและคอมพิวเตอร์

การรีไซเคิลพลาสติกนั้นเป็นเรื่องยากเนื่องจากมีความแตกต่างกันตามชนิดของพลาสติก แต่ Vilas Pol ได้เปลี่ยนวิธีคิดโดยการทำให้พลาสติกนั้นเสียสภาพด้วยความร้อนจนเปลี่ยนเป็นเม็ดคาร์บอนบริสุทธิ์ขนาดเล็กขนาดเพียงไม่กี่ไมครอนเท่านั้น

ผงคาร์บอนเหล่านี้สามารถนำความร้อนและไฟฟ้าได้ดี จึงสามารถนำไปใช้ประโยชน์กับผลิตภัณฑ์หลายอย่างเช่นยางรถยนต์ เมื่อเติมเม็ดคาร์บอนลงไปจะทำให้เกิดการกระจายความร้อน ทำให้ลดความร้อนจากแรงเสียดทานที่เกิดจากพื้นถนนได้ และป้องกันไม่ให้ยางหลอมตัว ใช้เป็นขั้วอาโนดในแบตเตอรี่

โดยกระบวนการทำให้พลาสติกเสียสภาพนั้น Vilas Pol กล่าวว่าเขาได้ใส่พลาสติกลงในเตาที่ให้ความร้อนสูงจนกระทั่งพลาสติกเปลี่ยนสภาพเป็นธาตุต่างๆ โดยในเตานั้นบรรจุด้วยก๊าซเฉื่อย ก๊าซไฮโดรเจนที่สลายตัวมาจากพลาสติกจะถูกเก็บไว้และนำไปเป็นเชื้อเพลิงต่อไป
ส่วนผงคาร์บอนซึ่งมีรูปร่างเป็นทรงกลมขนาดเล็กนั้น Nishkamraj Deshpande จาก United Space Alliance กล่าวว่ามันมีราคาแพงเมื่อผลิตด้วยเทคโนโลยีปัจจุบัน วิธีการนี้จึงเป็นแหล่งต้นทุนราคาถูกและทำให้ตลาดที่ต้องการขยายตัวเพิ่มขึ้น

ปัจจุบัน Vilas Pol กำลังพัฒนากระบวนการเปลี่ยนพลาสติกในระดับที่ใหญ่ขึ้นเพื่อนำไปสู่การผลิตระดับการค้า

ข้อมูลอ้างอิง


http://news.discovery.com/earth/plastic-bags-power-recycling.html

ซากต่อไทรที่อายมากที่สุดในโลกถูกค้นพบที่ Isle of Wight ซึ่งมีอายุราว 34 ล้านปี ฟอสซิลชองตัวต่อนี้มีรูปร่างคล้ายกับตัวต่อสายพันธุ์ปัจจุบัน

ฟอสซิลนี้ไม่ใช่สิ่งใหม่ มันถูกค้นพบตั้งแต่ช่วงปี ค.ศ. 1920 แต่ถูกเข้าใจผิดว่าเป็นฟอสซิลของมด การวิเคราะห์ครั้งใหม่ของ Dr.Steve Compton ได้สรุปว่ามันคือต่อไทร

ภาพบน : ฟอสซิลของต่อไทรซึ่งถูกเข้าใจผิดว่าเป็นมด ลูกศรสีแดงคือส่วนที่ใช้เก็บเกสรดอกไม้
ภาพล่าง : ภาพจากล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอก (SEM) ของต่อไทรปัจจุบัน
ลูกศรสีแดงคือส่วนที่ใช้เก็บเกสรดอกไม้
(ภาพลิขสิทธิ์จาก Natural History Museum, London)

Dr.Steve Compton แห่งมหาวิทยาลัย Leeds ประเทศองกฤษกล่าวว่า "พวกเราเชื่อว่าต่อไทรและต้นไทรมีวิวัฒนาการร่วมกันมานานกว่า 60 ล้านปีมาแล้ว และตอนนี้พวกเราก็ได้ค้นพบฟอสซิลของต่อไทรเป็นการยืนยันว่าพวกเราเข้าใกล้ความจริงมากขึ้น แม้ว่าพวกเราจะคิดอยู่เสมอว่าสิ่งต่างๆบนโลกมีการเปลี่ยนแปลงไป แต่ฟอสซิลนี้ได้เป็นตัวอย่างให้กับเราว่ามีบางสิ่งยังคงไม่เปลี่ยนแปลงแม้ว่าเวลาจะผ่านมา 10 ล้านปีแล้วก็ตาม"

ต่อไทรเป็นแมลงขนาดเล็ก วัดความยาวได้เพียง 0.06 นิ้ว (1.5 มิลลิเมตร) ต่อไทรและต้นไทรนั้นอยู่ร่วมกัน ต้นไทร 1ใน 800 สายพันธุ์จะถูกผสมเกสรโดยต่อไทรเพียง 1 ถึง 2 สายพันธุ์เท่านั้น

จากการเปรียบเทียบระหว่างฟอสซิลนี้กับตัวอย่างอำพันที่มีอายุราว 20 ล้านปีโดยกลุ่มของ Dr. Compton นั้นปรากฎว่าแมลงทั้งคู่มีรูปร่างเหมือนกันกับต่อสายพันธุ์ปัจจุบัน

ต่อไทรนั้นวางไข่ภายในดอกไทร โดยต่อไปเกาะเกสรภายในดอกไม้ ทำให้เกสรนั้นติดใต้ลำตัวของต่อ และเมื่อต่อไทรบินไปยังดอกไม้ของไทรต้นอื่นเพื่อหาที่วางไข่ ก็จะเกิดการผสมเกสรขึ้น

กลุ่มของ Dr. Compton ยังได้ค้นพบเกสรภายในฟอสซิลและอำพันของตัวต่อ โดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ซึ่งเป็นการพิสูจน์ว่ามีเการผสมเกสรมาตั้งแต่ 34 ล้านปีที่แล้วจนถึงปัจจุบันโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลง

ปัจจุบันต้นไทรได้พัฒนาการสืบพันธุ์เนื่องจากสภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลงไปใน Isle of Wight โดยสัตว์ต่างๆกินผลของต้นไทรและแพร่ขยายเมล็ดไทรผ่านทางอุจจาระ ต้นไทรเป็นแหล่งอาหารหลักให้แก่นกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดต่างๆมากที่สุด ดังนั้นการศึกษาเพื่อให้รู้จักเกี่ยวกับพืชเหล่านี้และแมลงที่ผสมเกสรจึงเป็นการยืนยันถึงสภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลงไปจากยุคก่อน

ข้อมูลอ้างอิงจาก

http://www.nhm.ac.uk/
http://www.sciencedaily.com/releases/2010/06/100615191649.htm
http://news.yahoo.com/s/livescience/20100616/sc_livescience/worldsoldestfigwaspdiscovered

ความคิดที่จะเปลี่ยนพลังงานจากร่างกายมนุษย์สู่กระแสไฟฟ้าเป็นที่ล่อใจแก่นักวิทยาศาสตร์มาเป็นเวลสหลายปี ผู้ชายปกติจะสามารถปลดปล่อยพลังงานออกมาได้ถึง 100 ถึง 200 วัตต์ ซึ่งเป็นพลังงานที่เพียงพอสำหรับผลิตกระแสไฟฟ้าให้กับอุปกรณ์บางชนิด เช่น เครื่องเกม นินเทนโดวี (Nintendo Wii) บริโภคพลังงาน 14 วัตต์, โทรศัพท์มือถือ (บริโภคพลังงานประมาณ 1 วัตต์) และคอมพิวเตอร์โน๊ตบุ๊ค (45 วัตต์) 80% ของพลังงานในร่างกายถูกคายออกมาภายนอก แต่มีในเพียงหนังวิทยาศาสตร์เท่านั้นเช่น แมททริกซ์ ที่คุณจะสามารถเห็นพลังงานเหล่านี้

อุปกรณ์ thermoelectric เมื่อติดไว้บนผิวหนังจะสร้างพลังงานตราบเท่าที่อากาศโดยรอบนั้นมีอุณหภูมิต่ำกว่าร่างกาย วัสดุแปะติดขนาด 1 ตารางเซนติเมตร สามารถผลิตไฟฟ้าได้ 30 ไมโครวัตต์ ถ้าติดอุปกรณ์เหล่านี้ติดๆกันจะสามารถรวมพลังงานที่ถูกเก็บเอาไว้ได้

ในปี 2006 Vladimir Leonov และ Ruud J.M. Vullers จากประเทศเบลเยี่ยมได้สร้างเซ็นเซอร์วัดออกซิเจนในเลือดรุ่นทดลองหรือเรียกว่า Pulse oxymeter โดยใช้พลังงานจากร่างกาย มีขนาดเท่ากับนาฬิกาข้อมือซึ่งประสบความสำเร็จในการนำไปใช้กับผู้ป่วย มันสามารถสร้างพลังงานได้ประมาณ 100 ไมโครวัตต์ในขณะที่ผู้ป่วยหลับและเพิ่มขึ้นถึง 600 ไมโครวัตต์เมื่อตื่นนอนและเคลื่อนไหว พวกเข้าได้ออกแบบอุปกรณ์นี้ให้สามารถบันทึกข้อมูลด้วยการใช้พลังงานที่ต่ำกว่า 62 ไมโครวัตต์ เมื่อเทียบกับเครื่อง pulse oxymeter ทั่วไปที่ต้องใช้พลังงานถึง 10 มิลลิวัตต์

ในปี 2007 ทั้งคู่ได้สร้างเครื่องวัดคลื่นสมอง (Electroencephalograph, EGG) โดยใช้พลังงานจากร่างกาย Leonov และ Vullers ได้เริ่มออกแบบเครื่องวัดคลื่นสมองใหม่เพื่อลดการใช้พลังงานลง เครื่องวัดคลื่นสมองควรจะต้องมีการส่งข้อมูลไร้สายสู่คอมพิวเตอร์ด้วย ดังนั้นมันจึงบริโภคพลังงานไฟฟ้ามากกว่ารุ่นทดสอบของพวกเขา


รุ่นทดสอบนั้นมีขนาด 50 ตารางเซนติเมตร ถูกติดไว้บนหน้าผากของคนคนหนึ่งสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ 3500 ไมโครวัตต์ นั่นเป็นเรื่องที่เยี่ยมมาก แต่ก็นำมาซึ่งผลข้างเคียงซึ่งบริเวณที่ถูกเครื่องมือนี้คลุมไว้จะสูญเสียความร้อนเป็นจำนวนมาก ทำให้บริเวณนั้นเย็นลงและอาจมีผลกระทบต่อผู้ป่วยได้

ไม่กี่ปีต่อมา ทั้งคู่ได้เพิ่มเซลล์แสงอาทิตย์ที่ด้านบนของเครื่องวัดเพื่อรับพลังงานจากแสงอาทิตย์เพื่อชดเชยความร้อนที่สูญเสียไปโดยเครื่องวัดให้กับผู้ป่วย


ที่ MIT เหล่านักวิจัยกำลังทำงานเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของวงจรไฟฟ้าที่สามารถลดเวลาการสร้างพลังงานไฟฟ้าลงจากอุปกรณ์ thermoelectric ในปัจจุบัน Anantha Chandrakasan ผู้อำนวยการของ MIT Microsystems Technology Laboratories และผู้ร่วมงาน Yogesh Ramadass ได้สร้างวงจรอันทรงประสิทธิภาพในเครื่องตรวจคลื่นไฟฟ้าหัวใจและยังประกอบด้วยตัวประมวลผลกับวิทยุไร้สาย

นั่นเป็นข้อดีของการเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องผลิตไฟฟ้าแบบ thermoelectric ปัจจุบัน thermoelectric สามารถเปลี่ยนพลังงานความร้อนให้เป็นพลังงานไฟฟ้าได้ 0.4% ด้วยประสิทธิภาพนี้ ถ้าคุณห่อตัวเองด้วยเครื่องผลิตไฟฟ้าแบบ thermoelectric จะสามารถผลิตไฟฟ้าได้ถึง 0.5 วัตต์ แต่คุณจะรุ็สึกเย้นอย่างมากและพลังงานนี้ก็ยังไม่เพียงพอกับโทรศัพท์มือถือเครื่องหนึ่ง จึ่งมีการวิจัยโดยกระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกาและมหาวิทยาลัย California-Berkeley เพื่อพัฒนาเครื่องผลิตไฟฟ้าแบบ thermoelectric ให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น

Peter Hagelstein ศาสตราจารย์จาก MIT ได้เผยแพร่ผลงานในเดือนพฤศจิกายนซึ่งแสดงถึงวิธีการเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องผลิตไฟฟ้าแบบ thermoelectric ได้ถึง 4 เท่าในทางปฏิบัติและ 9 เท่าตามทฤษฎี อุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพต้องสามารถใช้ได้ทุกที่ที่มีการสูญเสียพลังงานเช่น บนกำแพงโรงงานผลิตไฟฟ้าหรือบนฝากระโปรงของรถยนต์ ซึ่งมีบริษัทที่มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับ MIT (บริษัท MTPV) ได้เริ่มต้นทำงานตามแนวคิดของ Hagelstein แล้ว

ในอนาคตอีกไม่ไกลจากนี้ พวกเราจะได้พบกับอุปกรณ์อิเล็คโทรนิคไร้สายภายในโรงพยาบาลซึ่งคอยตรวจวัดและรายงานผลสัญญานชีพของผู้ป่วย โทรศัพท์มือถือและคอมพิวเตอร์โน๊ตบุ๊คที่ใช้พลังงานจากร่างกายมนุษย์ แต่ก็ยังคงเป็นเวลาอีกหลายปี

ข้อมูลอ้างอิง

http://www.forbes.com/2010/06/07/nanotech-body-heat-technology-breakthroughs-devices.html

ยีสต์ทำขนมปังสายพันธุ์ใหม่ Saccharomyces cerevisiae ถูกพัฒนาขึ้นโดยสามารถใช้หมักทำน้ำตาลเพนโทสได้อย่างมีประสิทธภาพ และสามารถพบได้ในวัสดุเหลือทิ้งจากการเกษตรและไม้เนื้อแข็ง

กลุ่มนักวิจัยได้เขียนผลงานนี้ลงใน BioMed Central ในหมวดวารสาร Biotechnology for Biofuels อธิบายถึงการสร้าง S. cerevisiae สายพันธุ์ใหม่ TMB3130 ซึ่งแสดงให้เห็นถึงการเพิ่มขึ้นของอัตราการเกิดเชื้อและความเข้มข้นของชีวมวลในตัวอย่างน้ำตาลที่ประกอบด้วยน้ำตาลเพนโทส 2ตัว, ไซโลส และ อราบิโนส

Marie Gorwa-Grauslund แห่งมหาวิทยาลัย Lund ประเทศสวีเดน ทำงานร่วมกับทีมนักวิจัยนานาชาติเพื่อส้รางจุลินทรีย์ชนิดใหม่ เธอกล่าวว่า "ด้วยความรู้ที่ดีที่สุดของเรา สิ่งนี้เป็นรายงานฉับบแรกที่วิเคราะห์หาเอกลักษณ์ของกลไกของโมเลกุลเพื่อพัฒนาการใช้ประโยชน์จากเพนโทสผสมซึ่งได้มาจากการพัฒนาทางวิศวกรรมของ S. cerevisiae สายพันธุ์ใหม่"

ยีสต์ทำขนมปังทั่วไปไม่สามารถใช้หมักน้ำตาลเพนโทสได้ทั้งหมด โดยการใส่ยีนส์ที่จำเป็นที่ได้มาจากเชื้อราหรือแบคทีเรียชนิดอื่น มันก็เป็นไปได้ที่จะทำให้เกิดการเปลี่ยนพันธุกรรมของสายพันธุ์ที่ไม่สามารถใช้หมักน้ำตาลเพนโทสได้ Gorwa-Grauslund และเพื่อนร่วมงานของเธอได้นำหนึ่งในสายพันธุ์ที่ถูกดัดแปลง TMB3061 และเพาะเลี้ยงมันในของผสมระหว่างน้ำตาลไซโลสและอราบิโนสเพื่อที่จะเลือกกลุ่มสายพันธุ์ที่มีความคงตัวซึ่งสามารถย่อยสลายน้ำตาลเพนโทสได้มากที่สุด

ภาพยีสต์ Saccharomyces cerevisiae สายพันธุ์ปกติจาก DIC microscope ซึ่งเป็นยีสต์

สำหรับทำขนมปังแต่ไม่สามารถเปลี่ยนน้ำตาลเพนโทสเป็นแอลกอฮอล์ได้ (ภาพจาก Wikipedia)

เธอกล่าวว่า "เป็นสิ่งที่สำคัญมากในการพัฒนาเชื้อเพลิงชีวภาพรุ่นที่สองเพื่อปรับปรุงและพัฒนาจากวัตถุดิบที่ไม่ใช่อาหาร โดยเฉพาะวัตถุดิบที่เป็นแหล่งพลังงานจากการเกี่ยวและวัสดุเหลือทิ้งจากการเกษตรเช่น ฟาง ชานอ้อย ใบและซังข้าวโพด ยีสต์ของพวกเราแสดงถึงการก้าวสู่เป้าหมายนี้อย่างมีนัยสำคัญ"

ข้อมูลอ้างอิง

http://www.sciencedaily.com/releases/2010/06/100614191441.htm
http://www.biotechnologyforbiofuels.com/content/3/1/13

ถ้าบรรพบุรุษของเราอาศัยอยู๋ในบางแห่งที่ร้อนมากๆ ตามทฤษฎีแล้ว มันอาจจะทำให้พวกเรารู้สึกอยากกำจัดขนออกหรือเริ่มมีเหงื่อออก

บางคนมีขนตามร่างกายมาก แต่มนุษย์ส่วนใหญ่มีขนเพียงเล็กน้อยเท่านั้น
ซึ่งอาจเป็นผลมาจากสภาวะอากาศที่ร้อน (ภาพจาก Getty Images)

การศึกษาวิจัยใหม่ๆสนับสนุนทฤษฎีที่ว่าความร้อนช่วยผลักดันมนุษย์ให้พัฒนาขึ้น โดยได้แสดงถึงกุญแจสำคัญของการร่อนเร่ของมนุษย์ในแอฟริกาตะวันออกซึ่งเป็นสถานที่ที่ร้อนจัดมากว่า 4 พันล้านปี

"มีบางสิ่งที่ยากจะเข้าใจ" Ben Passey ซึ่งเป็นนักธรณีเคมีของมหาวิทยาลัย Johns Hopkins ใน Baltimore กล่าว "มันดูเหมาะสมที่จะพูดว่าสิ่งต่างๆเหล่านี้เป็นข้อดีที่ได้มาจากการอยู่อาศัยในที่ร้อนกับสิ่งแวดล้อมแบบเปิดกว้าง แต่มันเป็นเช่นนั้นจริงๆหรือเปล่า?"

เพื่อค้นหาคำตอบ Passey และเพื่อนร่วมมหาวิทยาลัยของเขาได้วิเคราะห์รายละเอียดของตัวอย่างดินจาก Turkana Basin ซึ่งเป็นอาณาเขตที่สามารถทำการศึกษาได้เป็นอย่างดีใน Kenya และ Ethiopia เพราะเป็นแหล่งรวมของฟอสซิลที่เกิดจากมนุษย์และมนุษย์โบราณ โดยเฉพาะอย่างยิ่งพวกเขากำลังค้นหาน้ำหนักของอะตอมของคาร์บอนและออกซิเจนซึ่งถูกเรียกว่าไอโซโทป (isotopes)

เมื่ออุณหภูมิลดลง เหล่าไอโซโทปที่หายากของคาร์บอนที่ถูกเรียกว่า คาร์บอน-13 มีแนวโน้มที่จะรวมตัวกับไอโซโทปที่หายากของออกซิเจนที่ถูกเรียกว่า ออกซิเจน-18 ในดินเหล่านี้ ความสัมพันธ์ของไอโซโทปจึงบอกได้ว่ากลุ่มก้อนที่พบในตัวอย่างเป็นจำนวนมากแสดงว่าตัวอย่างนั้นมีอุณหภูมิที่เย็นกว่า

ผลการวิเคราะห์ถูกเผยแพร่ในวารสาร Proceedings of the National Academy of Sciences แสดงให้เห็นว่าฝุ่นดินที่อยู่ใน Turkana Basin มีอุณหภูมิอยู่ที่ประมาณ 85 - 95 องศาฟาเรนไฮต์ มามากกว่า 4 พันล้านปี ซึ่งดินได้ดูดซับความร้อนจากอากาศ นั่นหมายความว่าเขตที่ศึกษานี้มีความร้อนสูงมาเป็นระยะเวลานานแล้ว

ปัจจุบันนี้ อุณหภูมิของอากาศใน Turkana Basin เกินกว่า 100 องศาฟาเรนไฮต์ Passey กล่าว ซึ่งเป็นอุณหภูมิที่เลวร้ายในช่วงปี ค.ศ. 70 อุณหภูมิอยู๋ในช่วงปานกลางระหว่างช่วงกลางปี ค.ศ. 80 ทั้งหมดในรอบปี พื้นดินกระจัดกระจายไปด้วยกอหญ้าและพุ่มไม้

"ความร้อนนี้ช่างเลวร้ายยิ่งนัก" เขากล่าว "คุณคงจะคิดว่า พระเจ้า มันร้อนขนาดนี้มนุษย์คงไม่สามารถเกิดการพัฒนาได้ที่นี่ มันควรจะต้องเป็นที่ที่เขี่ยวชอุ่มมากกว่านี้ ผลการวิเคราะห์ของพวกเราบอกว่าเป็นไปไม่ได้ มันร้อนเกินไป"

"ไม่มีคำถามที่ผลลัพธ์นั้นน่าสนใจ" นักมานุษยวิทยาแห่ง Harvard, Daniel Lieberman กล่าว ผู้ซึ่งศึกษาว่าทำไมร่างกายมนุษย์จึงเป็นเช่นปัจจุบัน

สำหรับบางสิ่ง บางจุดพวกเราพัฒนาความสามารถพิเศษเพื่อที่จะควบคุมอุณหภูมิของร่างกายเราในขณะวิ่ง ซึ่งอาจจะช่วยให้คนสามารถล่าเหยื่อในสภาวะที่ร้อนและแห้งแล้งได้ "ยิ่งร้อนมากขึ้น มนุษย์ยิ่งได้เปรียบมากกว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดอื่นๆ โดยเฉพาะในขณะวิ่ง"

"ไม่มีใครรู้อย่างแน่ชัดว่าพวกเราคล่องแคล่วในขณะที่เหงื่อออกและขนของพวกเราสูญหายไปเมื่อใด" เขากล่าวเพิ่มเติม "แต่การวิจัยของเขาแสดงหลักฐานที่เด่นชัดว่าสภาพภูมิอากาศมีผลทำให้มนุษย์เกิดการปรับตัวอย่างมากซึ่งเกิดขึ้นมาเป็นเวลานานแล้ว"

ข้อมูลอ้างอิง

http://www.msnbc.msn.com/id/37640858/ns/technology_and_science-science

Mucor circinelloides (ภาพจาก microbelibrary.org)

จากการวิจัยพบว่า Mucor circinelloides สามารถผลิตน้ำมันได้โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเปลี่ยนเป็นน้ำมันได้โดยตรง โดยไม่ต้องผ่านการสกัดแต่อย่างใด ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนในการผลิตไบโอดีเซลลงได้ ยิ่งไปกว่านั้นเทคนิคการผลิตด้วยตัวเร่งปฏิกิริยานี้ยังเป็นไปตามข้อกำหนดของ American standards และ European standard อีกด้วย

ภาพแสดงการทดสอบฟิลเตอร์ซึ่งสามารถแยกน้ำมันดิบออกจากน้ำทะเลได้
(ตัวอย่างน้ำและน้ำมันจากอ่าวเม็กซิโก) (ภาพนิ่งตัดต่อจาก Youtube video)

ผู้ช่วยศาตราจารย์ Di Gao และ William Kepler Whiteford และคณะแห่งภาควิชาวิศวกรรมปิโตรเลียมและเคมีแห่ง Pitt's Swanson School of Engineering เป็นผู้สร้างฟิลเตอร์ด้วยวิธีที่เป็นไปได้เพื่อช่วยจัดการการแผ่ขยายของคราบน้ำมันซึ่งเป็นผลมาจากแท่นขุดเจาะ Deepwater Horizon ของบริษัท BP ระเบิดเมื่อวันที่ 20 เมษายนที่ผ่านมา Gao ได้เสนอความคิดของเขาผ่านทางเวบไซต์ของ Deepwater Horizon ซึ่งถูกควบคุมดูแลจากบริษัทและหน่วยงานราชการที่คอยดูแลการจัดการกับหายนะที่เกิดขึ้น

ฟิลเตอร์ของ Gao นั้นติดอยู่กับพอลิเมอร์ซึ่งเป็นวัสดุที่ชอบน้ำทั้ง 2 ชนิด โดยเกิดพันธะกับโมเลกุลของไฮโดรเจนในน้ำ และไม่ชอบไขมัน นั่นหมายความว่ามันจะผลักดันน้ำมันออกไป เมื่อพอลิเมอร์ถูกยึดติดกับฟิลเตอร์ที่ทำจากฝ้ายแล้ว มันจะยอมให้น้ำผ่านไปได้แต่น้ำมันไม่สามารถผ่านได้ ฟิลเตอร์นี้ผลิตโดยการจุ่มฝ้ายลงไปใต้สารละลายที่มีพอลิเมอร์อยู่ จากนั้นนำมาทำให้แห้งด้วยการอบหรือผึ่งให้แห้ง Gao อธิบาย

สำหรับบริเวณกว้างใหญ่ของอ่าวเม็กซิโกที่เกิดน้ำมันรั่วนั้น Gao อธิบายว่า อาจต้องใช้ฟิลเตอร์ที่เป็นลักษณะรางน้ำซึ่งจะสามารถลากผ่านน้ำเพื่อจับน้ำมันบนผิวน้ำได้ น้ำมันที่ดักจับได้จะถูกน้ำกลับมาใช้และสามารถน้ำฟิลเตอร์กลับมาใช้ซ้ำได้ ปัจจุบันการกำจัดสิ่งปนเปื้อนบริเวณกว้่างจะใช้ booms เพื่อกวาดล้อมและสารดูดคราบปนเปื้อนหรือ absorbent skimmers เพื่อควบคุมการเกิดไฟไฟม้และการกระจายตัวของสารเคมีซึ่งมีผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์และสิ่งแวดล้อม

โมเลกุลอินทรีย์ซึ่งถูกพบว่ามีประโยชน์ในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กโทรนิคที่ใช้ซิลิกอนเป็นส่วนประกอบอาจจะสามารถใช้เพื่อสร้างวงจรอิเล็กโทรอนิคบนแผ่นคาร์บอนที่มีความหนาเพียงหนึ่งโมเลกุลเท่านั้น นักวิจัยของสถาบัน Max Plank ส่วนการวิจัยโลหะ ใน Stuttgart รายงานถึงความก้าวหน้าในวารสารออนไลน์ Journal Physical Review B ในวันที่ 1 มิถุนายน

Dophant ถูกจับตัวอยู่บนแผ่น graphene ซึ่งเป็นวิธีในการพัฒนาคุณสมบัติเพื่อใช้สำหรับ
อุปกรณ์อิเล็กโทรนิคที่มีขนาดเล็กและบางเป็นพิเศษ (ภาพจาก American Physical Society)

แผ่นคาร์บอนที่บางเป็นพิเศษนี้รู้จักกันในชื่อว่า graphene เป็นพื้นฐานสำคัญของอุปกรณ์อิเล็กโทรนิคที่มีขนาดเล็ก แต่เพื่อสร้างเป็นองค์ประกอบที่มีประสิทธิภาพนั้น คุณสมบัติทางอิเล็กโทรนิคของซิลิกอนหรือ graphene จะต้องผ่าน กระบวนการโด๊ป (Doping) เสียก่อน โดยปกติแล้ว อุปกรณ์ที่ใช้ซิลิกอนเป็นส่วนประกอบจะถูกโด๊ปเพื่อเคลื่อนย้ายอะตอมในโครงผลึกซิลิกอนด้วยอะตอมหรือโมเลกุลของสารเจือปน (Dophant) แต่ใน graphene นั้นตรงกันข้าม สารเจือปนจะถูกจับไว้บนสุดของแผ่นคาร์บอนมากกว่าที่จะแทนที่อะตอมของคาร์บอนบางอะตอม ธาตุบางชนิดเช่น ทองคำ, บิสมัท และ ไนโตรเจนไดออกไซด์ จะใช้สำหรับโด๊ป graphene ด้วยระดับความสำเร็จที่แตกต่างกัน ในตอนนี้นักวิจัยของสถาบัน Max Plank ยังได้ค้นพบสารประกอบ F4-TCNQ (tetrafluoro-tetracyanoquinodimethane) ซึ่งได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์ต่อการผลิต LED ซิลิกอนซึ่งดูเหมือนว่าจะเหมาะสมกับ graphene ทีเดียว

F4-TCNQ เป็นรูปแบบที่คงตัวบนขั้นของ graphene ที่ค่อนข้างมีความคงทนภายใต้สภาวะความร้อนและแสงระดับสูง และสามารถควบคุมคุณสมบัติทางไฟฟ้าของ graphene ซึ่งมันอาจเป็นตัวเลือกหนึ่งของ dophant ที่ดี

ปัจจุบันนักวิจัยสามารถสร้างทรานซิสเตอร์จากแถบของ graphene ได้เท่านั้น แต่รูปทรงที่ยาวทำให้ความนำไฟฟ้าได้ไม่เต็มที่ นักวิจัยแห่งมหาวิทยาลัย Manchester ในสหราชอาณาจักร Novoselov และผู้ร่วมงานได้ตัดแถบเพื่อให้ขนาดของมันสามารถควบอิเล็กตรอนในเชิงควอนตัม ได้ (Quantum confine electron) พวกเขาได้ใช้วิธีการตัดโดยใช้ลำอิเล็กตรอนและกระตุ้นพลาสมาในการทำแผ่น grahene ขนาดเล็กจากแผ่นใหญ่ Novoselov กล่าวว่า "เราสามารถแสดงให้เห็นว่าสามารถสร้างทรานซิสเตอร์โดยใช้ Graphene quantum dot และมันยังสามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิห้องอีกด้วย"

แถบ graphene ที่นำไฟฟ้าได้สูงขึ้น (ภาพจาก physicsworld.com)

Andre Geim หนึ่งในทีมวิจัยกล่าวว่าพวกเขาสามารถสร้างทรานซิสเตอร์ที่มีขนาดเล็กเพียง 10 นาโนเมตรซึ่งอาจจะเล็กลงถึง 1 นาโนเมตรได้ในอนาคต

แพทย์ผู้ตรวจสอบหมู่โลหิตสามารถทำงานได้รวดเร็วและง่ายขึ้นในอนาคต
ด้วยแถบกระดาษตรวจสอบหมู่โลหิต (ภาพจาก iStockphoto/Alexander Raths)

นักวิทยศาสตร์ได้พัฒนาแถบกระดาษตรวจสอบหมู่โลหิตซึ่งสามรถทำการตรวจสอบได้ทันที โดยที่ใช้ต้นทุนเพียงเล็กน้อยเท่านั้น

การทดสอบใช้วิธีหยดเลือดลงบนแถบกระดาษ ตามที่ปรากฎในวารสาร ACS Publications ผู้เขียนได้กล่าวว่าอาจเป็นประโยชน์ในประเทศกำลังพัฒนา

Gil Garnier และทีมงานอธิบายถึงวิธีการตรวจสอบหมู่โลหิตของผู้ป่วยซึ่งเป็นสิ่งที่สำคัญต่อความสำเร็จในถ่ายเลือดให้กับผู้ป่วย ซึ่งจะสามารถช่วยชีวิตคนได้นับล้านคนทั่วโลก ปัจจุบันการตรวจสอบหมู่โลหิตต้องใช้เครื่องมือที่ซับซ้อนซึ่งยังไม่มีในประเทศที่ยากจน ดังนั้นชุดตรวจสอบแบบพกพานี้จึงสามารถแก้ปัญหานี้ได้เป็นอย่างดี

นักวิทยาศาสตร์ได้อธิบายถึงการพัฒนากระดาษตรวจสอบหมู่โลหิตต้นแบบโดยการใช้ Antibody เพื่อตรวจสอบ Antigens ในแต่ละหมู่โลหิต โดยใช้โลหิตจากอาสาสมัคร พบว่าหยดเลือดที่ถูกหยดลงบนแถบกระดาษที่มี Antibody ทำให้เกิดการเปลี่ยนสีซึ่งสามารถบ่งบอกหมู่โลหิตได้ ผลที่ได้มีความถูกต้องเทียบเท่ากับวิธีตรวจสอบหมู่โลหิตแบบปกติ

ข้อมูลอ้างอิง

http://www.sciencedaily.com/releases/2010/06/100602121200.htm
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ac100341n

กระสวยอวกาศแอตแลนติสขณะลงจอด (ภาพจากองค์การนาซา)

รูปกระสวยอวกาศแอตแลนติสขณะเตรียมติดตั้งโมดุลเข้ากับสถานีอวกาศนานาชาติ
(ภาพจาก Wikipedia)