ข้ามไปยังเนื้อหาหลัก

ปฏิวัติวงการเสื้อผ้า! สิ่งทอโปรตีนสังเคราะห์ รีไซเคิลได้ 100% ลดปัญหาขยะแฟชั่น

01 มิ.ย. 694 นาที01 มิ.ย. 69

นักวิทยาศาสตร์พัฒนา “สิ่งทอโปรตีนสังเคราะห์” ที่สามารถนำกลับมารีไซเคิลเป็นเส้นใยใหม่ได้ ช่วยลดขยะจากแฟชั่นและปัญหาไมโครพลาสติก พร้อมต่อยอดสู่เสื้อผ้าอัจฉริยะตรวจเช็กสุขภาพ

ขนาดตัวอักษร

นักวิทยาศาสตร์พัฒนา “สิ่งทอโปรตีนสังเคราะห์” ที่สามารถนำกลับมารีไซเคิลเป็นเส้นใยใหม่ได้ ช่วยลดขยะจากแฟชั่นและปัญหาไมโครพลาสติก พร้อมต่อยอดสู่เสื้อผ้าอัจฉริยะตรวจเช็กสุขภาพ

อุตสาหกรรมแฟชั่นและสิ่งทอ ถืออีกหนึ่งสาเหตุที่สร้างขยะและมลพิษให้แก่โลก โดยเฉพาะปัญหาขยะเสื้อผ้าล้นเมืองและการหลุดรอดของไมโครพลาสติกจากใยสังเคราะห์ในระหว่างซัก ทีมนักวิจัยจึงได้พัฒนาเส้นใยสิ่งทอชนิดใหม่จากเทคโนโลยีชีวภาพสังเคราะห์ (Synthetic Biology) ซึ่งเป็นนวัตกรรมโปรตีนที่สามารถนำมารีไซเคิลหมุนเวียนได้แบบ 100%

ความสำเร็จนี้เสะท้อนให้เห็นจุดเปลี่ยนสำคัญที่จะพลิกโฉมเสื้อผ้าที่เราสวมใส่ให้เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอย่างแท้จริง พร้อมทั้งขับเคลื่อนการดูแลสุขภาพของมนุษย์ไปอีกขั้น

เมื่อธรรมชาติถักทอกับวิทยาศาสตร์

เส้นใยรักษ์โลกชนิดใหม่นี้ไม่ได้ผลิตจากปิโตรเคมีเหมือนพอลิเอสเตอร์ทั่วไป แต่เกิดจากการปฏิวัติระบบวิศวกรรมโปรตีนในห้องปฏิบัติการ ทีมนักวิจัยได้นำเอาลำดับพันธุกรรมโปรตีนที่เด่น ๆ จากธรรมชาติ 3 ชนิดมารวมกัน ได้แก่ โปรตีนจากใยแมงมุม (Spider Silk) ที่ขึ้นชื่อเรื่องความเหนียวทนทาน โปรตีนจากไหมหอยแมลงภู่ (Mussel Foot Proteins) ที่เด่นเรื่องการยึดเกาะและทนน้ำ และโปรตีนอะไมลอยด์ (Amyloids) ที่ช่วยจัดเรียงตัวของโมเลกุล

สิ่งทอโปรตีนสังเคราะห์ ย่อยสลายและนำกลับมาใช้ใหม่ได้

นักวิทยาศาสตร์นำรหัสพันธุกรรมที่ผ่านการออกแบบนี้ไปใส่ในจุลินทรีย์ และทำการเพาะเลี้ยงในถังปฏิกรณ์ชีวภาพ (Bioreactor) ขนาดใหญ่ ซึ่งจุลินทรีย์เหล่านี้จะทำหน้าที่เป็นโรงงานขนาดเล็กคอยผลิตโปรตีนไฮบริดออกมา จากนั้นจึงนำโปรตีนดังกล่าวมาปั่นเป็นเส้นใยสังเคราะห์ที่มีความเหนียว แข็งแรง และยืดหยุ่นสูง โดยมีจุดเด่นคือ โครงสร้างระดับโมเลกุลจะสามารถเชื่อมต่อกันใหม่ได้เองอย่างสมบูรณ์หลังผ่านกระบวนการรีไซเคิล

นวัตกรรมรักษ์โลกที่รีไซเคิลได้

ความสำเร็จในการสร้างเส้นใยอัจฉริยะที่แยกโครงสร้างได้นี้ เป็นผลงานวิจัยของนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรจาก มหาวิทยาลัยวอชิงตันในเซนต์หลุยส์ (Washington University in St. Louis) ประเทศสหรัฐอเมริกา นำโดยศาสตราจารย์ Fuzhong Zhang ซึ่งได้รับการตีพิมพ์และเผยแพร่ลงในวารสาร Advanced Materials ทีมวิจัยสามารถควบคุมความแข็งแรงและความสามารถในการรีไซเคิลของเส้นใยโปรตีนนี้ให้แยกออกจากกันได้อย่างอิสระ ทำให้ผืนผ้าคงทนขณะใช้งาน แต่พร้อมสลายตัวเมื่อเข้าสู่กระบวนการจัดเก็บเพื่อแปรรูปใหม่ ซึ่งคุณสมบัตินี้ไม่เคยมีมาก่อนในวัสดุสิ่งทอแบบเดิม

รีไซเคิลได้ไม่จำกัดและไม่สร้างมลพิษ

ความลับของการรีไซเคิลแบบ 100% อยู่ที่วิธีการสลายโมเลกุล เมื่อเสื้อผ้าที่ทำจากเส้นใยโปรตีนสังเคราะห์นี้หมดอายุการใช้งาน มันจะถูกนำไปจุ่มลงในสารละลายกรดฟอร์มิก (Formic Acid) เส้นใยผ้าจะละลายกลายเป็นของเหลวภายในเวลาเพียงไม่กี่วินาที แต่โครงสร้างหลักของโปรตีนจะไม่ถูกทำลาย

หลังจากนั้น โรงงานจะนำโปรตีนนี้กลับไปปั่นเป็นเส้นใยผ้าผืนใหม่ที่มีความแข็งแรงเท่าเดิมได้ทันที โดยสามารถทำซ้ำได้หลายรอบในระบบปิด (Closed-loop) ยิ่งไปกว่านั้น ปัญหาโลกแตกอย่าง "ไมโครพลาสติก" ที่มักหลุดรอดจากเสื้อผ้าไปปนเปื้อนในแหล่งน้ำเวลาเราซักผ้า จะหมดไปด้วยเทคโนโลยีนี้ เพราะหากมีเศษเส้นใยโปรตีนขนาดเล็กหลุดออกมาในเครื่องซักผ้า เศษเหล่านั้นก็จะสามารถย่อยสลายทางชีวภาพได้เองในธรรมชาติ ไม่ตกค้างเป็นมลพิษในห่วงโซ่อาหารเหมือนพลาสติกทั่วไป

จาก“สิ่งทออัจฉริยะ” สู่การยกระดับการแพทย์

ความล้ำหน้าของเทคโนโลยีนี้ไม่ได้หยุดอยู่แค่เรื่องของการลดขยะแฟชั่น แต่โครงสร้างทางเคมีของเส้นใยโปรตีนสังเคราะห์ยังมีความปลอดภัยต่อร่างกายมนุษย์สูงมาก (Biocompatible) นวัตกรรมนี้จึงสามารถนำไปผสานเข้ากับระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความยืดหยุ่นสูง เพื่อพัฒนาเป็น "สิ่งทออัจฉริยะ" (Smart Fabrics) หรืออุปกรณ์ทางการแพทย์แบบสวมใส่ได้ (Medical Wearables)

ในอนาคต เสื้อผ้าที่เราสวมใส่ในชีวิตประจำวันจะสามารถทำหน้าที่เป็นเซนเซอร์ทางการแพทย์ คอยตรวจวัดสัญญาณชีพ อัตราการเต้นของหัวใจ ความดันโลหิต หรือแม้แต่ตรวจจับสารเคมีในเหงื่อเพื่อเฝ้าระวังโรคภัยไข้เจ็บได้แบบเรียลไทม์ และเมื่ออุปกรณ์อัจฉริยะเหล่านี้หมดอายุการใช้งาน โปรตีนที่เป็นส่วนประกอบหลักก็ยังคงนำไปละลายเพื่อแปรรูปเป็นไฮโดรเจลเหนียวทางการแพทย์ หรือนำกลับมารีไซเคิลเป็นเสื้อผ้าผืนใหม่ได้อีกครั้ง ถือเป็นประโยชน์ที่ทั้งช่วยชีวิตมนุษย์และปกป้องสิ่งแวดล้อม

เรียบเรียงโดย ขนิษฐา จันทร์ทร

ที่มาข้อมูล: washu, phys 
ที่มาภาพ: washu

อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

เขียนโดย

นักเขียนอิสระ สนใจเทคโนโลยี เชื่อว่าคอนเทนต์และ Storytelling ที่ดี สามารถเชื่อมโยงผู้คนกับข้อมูลได้

บทความที่เกี่ยวข้อง

พีก ธ.ค. นี้! ปรากฏการณ์เอลนีโญมีแนวโน้มรุนแรงขึ้น และจะอยู่จนถึง ก.พ. ปีหน้าสิ่งแวดล้อม

พีก ธ.ค. นี้! ปรากฏการณ์เอลนีโญมีแนวโน้มรุนแรงขึ้น และจะอยู่จนถึง ก.พ. ปีหน้า

องค์การอุตุนิยมวิทยาโลก (WMO) กล่าวในรายงานสภาพอากาศรายเดือนว่า ปรากฏการณ์เอลนีโญในปีนี้จะทวีความรุนแรงขึ้นก่อนจะถึงจุดสูงสุดในเดือนธันวาคม และมีความแน่นอนเกือบ 100% ว่าจะอยู่จนถึงเดือนกุมภาพันธ์ปีหน้า

12 ต.ค. 69|3 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →
หมอตัวจิ๋วในร่างกาย ส่องการพัฒนาหุ่นยนต์จิ๋ว สู่การรักษาโรคร้ายในอนาคตเทคโนโลยี

หมอตัวจิ๋วในร่างกาย ส่องการพัฒนาหุ่นยนต์จิ๋ว สู่การรักษาโรคร้ายในอนาคต

ในยุคสมัยปัจจุบันการแพทย์แบบเฉพาะจุด (Precision Medicine) กำลังจะทำให้เรื่องที่ดูไกลตัวอย่างหุ่นยนต์ซ่อมแซมร่างกายที่เราเคยเห็นในภาพยนตร์กลายเป็นความจริงขึ้นมา

12 ต.ค. 69|7 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →
เปิด “วิทยาศาสตร์แห่งอำนาจ : ศาสตร์นอกห้องเรียน” ครั้งที่ 2!วิทยาศาสตร์

เปิด “วิทยาศาสตร์แห่งอำนาจ : ศาสตร์นอกห้องเรียน” ครั้งที่ 2!

เปิด “วิทยาศาสตร์แห่งอำนาจ : ศาสตร์นอกห้องเรียน” ครั้งที่ 2 “โฟกัส” อยู่ที่วิทยาศาสตร์แห่งอำนาจทางสังคมอีก 2 เรื่อง 2 คน คือ “โสกราตีส” (Socrates) และ “เปาบุ้นจิ้น”

11 ต.ค. 69|1 วันที่แล้ว
อ่านต่อ →
อุตสาหกรรม AI คือกำลังสำคัญ! ช่วยดันเศรษฐกิจโลกโต 3%AI

อุตสาหกรรม AI คือกำลังสำคัญ! ช่วยดันเศรษฐกิจโลกโต 3%

12 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
กรองอากาศด้วยแสง! แผ่นกรองซักได้ ดักอนุภาค 0.3 ไมครอน ช่วยลดขยะจากไส้กรองอากาศวิทยาศาสตร์

กรองอากาศด้วยแสง! แผ่นกรองซักได้ ดักอนุภาค 0.3 ไมครอน ช่วยลดขยะจากไส้กรองอากาศ

12 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
Francis Halzen คว้ารางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ 2026 จากการบุกเบิกการตรวจจับนิวทริโนพลังงานสูงจากเอกภพวิทยาศาสตร์

Francis Halzen คว้ารางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ 2026 จากการบุกเบิกการตรวจจับนิวทริโนพลังงานสูงจากเอกภพ

08 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
รู้จัก “กาฬโรค” เพื่อรู้เท่าทันโรค พร้อมรับมือ-ป้องกันอันตรายที่อาจจะเกิดขึ้นวิทยาศาสตร์

รู้จัก “กาฬโรค” เพื่อรู้เท่าทันโรค พร้อมรับมือ-ป้องกันอันตรายที่อาจจะเกิดขึ้น

06 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
“ลูกเห็บหลงฤดู” เหตุการณ์ลูกเห็บตกกลางกรุง เมื่อ 1 ต.ค. 69วิทยาศาสตร์

“ลูกเห็บหลงฤดู” เหตุการณ์ลูกเห็บตกกลางกรุง เมื่อ 1 ต.ค. 69

02 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
สาเหตุการสูญพันธุ์ใหญ่ที่สุด : ผลวิจัยใหม่วิทยาศาสตร์

สาเหตุการสูญพันธุ์ใหญ่ที่สุด : ผลวิจัยใหม่

27 ก.ย. 69
อ่านต่อ →
“พยากรณ์อากาศ” รู้ได้อย่างไร? ฝนจะตก แดดจะออก พายุจะเข้าวิทยาศาสตร์

“พยากรณ์อากาศ” รู้ได้อย่างไร? ฝนจะตก แดดจะออก พายุจะเข้า

23 ก.ย. 69
อ่านต่อ →
นักวิทย์อัปโหลดสมองแมลงหวี่ สร้างปรากฏการณ์ครั้งใหญ่ในโลกอินเทอร์เน็ตวิทยาศาสตร์

นักวิทย์อัปโหลดสมองแมลงหวี่ สร้างปรากฏการณ์ครั้งใหญ่ในโลกอินเทอร์เน็ต

22 ก.ย. 69
อ่านต่อ →