กราฟีนคืออะไร? ทำไมถึงสร้างได้จากขยะพลาสติก (ไมโครพลาสติก) และกราฟีนนี้มีความแข็งแรงมากกว่าเหล็กถึง 200 เท่าและเบากว่าอลูมิเนียมถึง 5 เท่า แก้ปัญหาขยะพลาสติก และปัญหาสิ่งแวดล้อมจากไมโครพลาสติก และได้วัสดุคุณภาพสูง
เปลี่ยนขยะพลาสติกเป็นกราฟีน
ปัญหาขยะพลาสติกกำลังเป็นวิกฤตสิ่งแวดล้อมที่เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ และนักวิทยาศาสตร์กำลังมองหาวิธีแก้ปัญหาที่เป็นนวัตกรรมเพื่อจัดการกับปัญหานี้ ทีมนักวิจัยได้พัฒนา วิธีการใหม่ที่น่าทึ่งในการแปลงไมโครพลาสติกเป็นวัสดุที่แข็งกว่าเพชร หรือความแข็งแรงมากกว่าเหล็กถึง 200 เท่าและเบากว่าอลูมิเนียมถึง 5 เท่า ซึ่งมีการใช้งานที่น่าสนใจในหลายอุตสาหกรรม
วิธีการใหม่ นี้เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนไมโครพลาสติกให้เป็น กราฟีนซึ่งเป็นวัสดุอเนกประสงค์ที่สามารถใช้ในการผลิตเซ็นเซอร์, บำบัดน้ำ, และดูดซับสารเคมีอันตราย เช่น PFAS (Per- and Polyfluoroalkyl Substances) วิธีการนี้ไม่เพียงแต่มีประสิทธิภาพเท่านั้น แต่ยังเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมอีกด้วย โดยเสนอทางเลือกที่ยั่งยืนกว่าเทคนิคที่มีอยู่
กราฟีนคืออะไร?
กราฟีน (Graphene) หรือ แกรฟีน เป็นรูปแบบหนึ่งของผลึกคาร์บอน มีความใกล้เคียงข้างกับ เพชรและ กราไฟท์ โดยอะตอมของกราฟีนจะเป็นคาร์บอนจะเรียงตัวในรูปแบบหกเหลี่ยมรังผึ้ง ซึ่งมีชั้นหนาเพียงอะตอมเดียว ขณะที่แกรไฟต์จะเรียงตัวเป็นชั้นๆ กราฟีนที่มีคุณภาพสูง มีความแข็งแรงมาก น้ำหนักเบา กราฟีนขนาด 1 ตารางเมตรมีน้ำหนักเพียง 0.77 มิลลิกรัมเท่านั้น เกือบโปร่งใส และเป็นตัวนำความร้อนและไฟฟ้าที่ดี และคุณสมบัติที่สำคัญของกราฟีนคือ มีความแข็งมากกว่าเพชร และแข็งแรงกว่าเหล็ก 200 เท่า แต่เบากว่าอลูมิเนียม 5 เท่า
อันตรายจากไมโครพลาติก
Dr. Adeel Zafar จากมหาวิทยาลัยเจมส์ คุก (James Cook University) ออสเตรเลีย ได้เน้นย้ำถึงประสิทธิภาพของกระบวนการนี้ โดยระบุว่า “ไมโครพลาสติกประมาณ 30 มิลลิกรัม สามารถผลิตกราฟีนได้เกือบ 5 มิลลิกรัม ภายใน 1 นาที อัตราการผลิตนี้สูงกว่าที่เคยทำได้มาก และเป็นทางเลือกที่ง่ายกว่าและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่าเทคนิคปัจจุบัน”
เป็นที่รู้กันอย่างดีว่าไมโครพลาสติกจะตกค้างอยู่ในสิ่งแวดล้อม ชิ้นส่วนเล็กๆ เหล่านี้มักจะสลายตัวจากขยะพลาสติกขนาดใหญ่ มีความต้านทานต่อการย่อยสลาย และไม่สามารถละลายน้ำได้ ซึ่งทำให้ไมโครพลาสติกเป็นภัยคุกคามที่สำคัญต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำและมนุษย์
Prof. Mohan Jacob จากมหาวิทยาลัยเจมส์ คุก ได้ชี้ให้เห็นว่า ลักษณะของไมโครพลาสติกมีความเป็นอันตรายอย่างยิ่ง อนุภาคขนาดเล็กเหล่านี้สามารถดูดซับสารมลพิษทางอินทรีย์ได้ และเมื่อเข้าสู่แหล่งน้ำ ก็จะเข้าสู่ห่วงโซ่อาหารทางทะเลและมนุษย์
“ไมโครพลาสติกก่อให้เกิดความปั่นป่วนต่อชีวิตทางทะเลและการสืบพันธุ์ของปะการัง” Dr. Adeel Zafar เสริม โดยเน้นย้ำถึงผลกระทบด้านนิเวศวิทยาที่กว้างขึ้น
ปัญหาในการรีไซเคิลไมโครพลาสติกคือกระบวนการที่ซับซ้อนและมีค่าใช้จ่ายสูงในการแยกและนำกลับมาใช้ใหม่ อย่างไรก็ตาม การอัพไซเคิล (Upcycling) ซึ่งก็คือการเปลี่ยนขยะพลาสติกให้เป็นวัสดุที่มีมูลค่าสูงกว่า เป็นทางออกที่เป็นไปได้มากขึ้น Dr. Adeel Zafar กล่าว
การวิจัยเปลี่ยนขยะพลาสติกเป็นกราฟีน
ทีมวิจัยได้รับมือกับความท้าทายนี้โดยการบดขวดพลาสติกให้เป็นไมโครพลาสติก จากนั้นใช้เทคนิคที่เรียกว่า การสังเคราะห์ด้วยพลาสมาไมโครเวฟความดันบรรยากาศ (Atmospheric Pressure Microwave Plasma Synthesis) เพื่อแปลงเศษขยะให้เป็นกราฟีน
Prof. Mohan Jacob กล่าวว่า “การวิจัยนี้ไม่เพียงแต่เป็นการบุกเบิกวิธีการใหม่ในการสังเคราะห์กราฟีนเท่านั้น แต่ยังมีส่วนช่วยในการบรรลุเป้าหมายที่กว้างขึ้นในการลดผลกระทบของมลพิษจากไมโครพลาสติกต่อระบบนิเวศของเรา” ความรู้สึกนี้เน้นย้ำถึงประโยชน์สองประการของการศึกษา: การพัฒนาเทคโนโลยีวัสดุขณะเดียวกันก็จัดการกับปัญหาสิ่งแวดล้อมที่เร่งด่วน
อันตราย มากกว่ากราฟีนที่ออกซิไดซ์เกือบสิบเท่า อย่างไรก็ตาม มันมีประสิทธิภาพน้อยกว่านาโนคอมโพสิตที่ขึ้นอยู่กับกราฟีนเล็กน้อย
การวิจัยนี้แสดงถึงก้าวสำคัญในการพัฒนาเทคโนโลยีวัสดุและการปกป้องสิ่งแวดล้อม โดยการแปลงไมโครพลาสติกที่เป็นอันตรายให้เป็นกราฟีนที่มีค่า นักวิทยาศาสตร์ไม่เพียงแต่ค้นหาวิธีการใหม่ในการใช้ขยะเท่านั้น แต่ยังช่วยลดภาระของมลพิษพลาสติกต่อโลก
การศึกษานี้มุ่งเน้นไปที่การเปลี่ยนไมโครพลาสติกโพลีเอทิลีนจากขวดนํ้าให้กลายเป็นกราฟีน ซึ่งผลลัพธ์ที่ออกเป็นที่น่าพอใจ
และเนื่องจากความต้องการกราฟีนยังคงเพิ่มขึ้นเรื่อย วิธีการนี้อาจมีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมนี้ในขณะเดียวกันก็ช่วยจัดกาขยะพลาสติกซึ่งเป็ฯประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อมอีกด้วย
อ้างอิง thebrighterside.news th.wikipedia.org cover iT24Hrs
อ่านบทความและข่าวอื่นๆเพิ่มเติมได้ที่ it24hrs.com
กราฟีนคืออะไร? กราฟีนจากขยะพลาสติก แข็งแรงกว่าเหล็ก 200 เท่า
อย่าลืมกดติดตามอัพเดตข่าวสาร ทิปเทคนิคดีๆกันนะคะ Please follow us
Youtube it24hrs
Twitter it24hrs
Tiktok it24hrs
facebook it24hrs
