ข้ามไปยังเนื้อหาหลัก
ปฏิวัติวงการเสื้อผ้า! สิ่งทอโปรตีนสังเคราะห์ รีไซเคิลได้ 100% ลดปัญหาขยะแฟชั่น
เทคโนโลยี

ปฏิวัติวงการเสื้อผ้า! สิ่งทอโปรตีนสังเคราะห์ รีไซเคิลได้ 100% ลดปัญหาขยะแฟชั่น

ขนิษฐา จันทร์ทร 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

บทความที่เกี่ยวข้อง

ใช้ AI เป็น แต่อาจคิดเองไม่เป็น รัฐบาลนอร์เวย์เล็งกลับมาใช้หนังสือ ห้ามเด็กประถม Gen Alpha ใช้ AIAI

ใช้ AI เป็น แต่อาจคิดเองไม่เป็น รัฐบาลนอร์เวย์เล็งกลับมาใช้หนังสือ ห้ามเด็กประถม Gen Alpha ใช้ AI

ท่ามกลางกระแสที่ทั่วโลกแข่งกันผลักดัน AI เข้าห้องเรียน นอร์เวย์กลับเดินสวนทาง เมื่อรัฐบาลเตรียมออกกฎหมายห้ามเด็กประถมศึกษา หรือเด็กในช่วง 6-13 ปี ใช้ Generative AI โดยเด็ดขาด

07 ส.ค. 69|2 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →
ใช้ประโยชน์ในทางสันติ ไทย-เมียนมาร่วมใช้เทคโนโลยีสำรวจโลก จัดการสิ่งแวดล้อม-รับมือภัยพิบัติเทคโนโลยี

ใช้ประโยชน์ในทางสันติ ไทย-เมียนมาร่วมใช้เทคโนโลยีสำรวจโลก จัดการสิ่งแวดล้อม-รับมือภัยพิบัติ

เทคโนโลยีสำรวจโลก (Earth Observation Technology) คือการใช้เครื่องมือ เช่น ดาวเทียม และกล้องพิเศษเพื่อเก็บข้อมูลพื้นผิวโลก น้ำ และอากาศ ข้อมูลเหล่านี้ช่วยให้เราเข้าใจสภาพอากาศ ภัยธรรมชาติ และการใช้ประโยชน์จากพื้นที่ต่าง ๆ ได้ดีขึ้น

06 ส.ค. 69|21 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →
ก้าวสำคัญ! ครั้งแรกของไทย ส่ง “CE-7 MATCH” อุปกรณ์วิทยาศาสตร์ ร่วมสำรวจดวงจันทร์ 24 ส.ค. นี้เทคโนโลยี

ก้าวสำคัญ! ครั้งแรกของไทย ส่ง “CE-7 MATCH” อุปกรณ์วิทยาศาสตร์ ร่วมสำรวจดวงจันทร์ 24 ส.ค. นี้

24 ส.ค. นี้ เรามีนัดกัน! ร่วมเป็นสักขีพยาน ประเทศไทยส่งอุปกรณ์วิทยาศาสตร์ “CE-7 MATCH” (อ่านว่า ฉางเอ๋อ 7 แมตช์) ซึ่งออกแบบและพัฒนาโดยคนไทย ได้รับคัดเลือกให้เข้าร่วมภารกิจสำรวจดวงจันทร์เป็นครั้งแรก

06 ส.ค. 69|1 วันที่แล้ว
อ่านต่อ →
    ปฏิวัติวงการเสื้อผ้า! สิ่งทอโปรตีนสังเคราะห์ รีไซเคิลได้ 100% ลดปัญหาขยะแฟชั่น | Thai PBS Sci & Tech