สาระน่ารู้ : เส้นใยนาโน (nanofiber) ตอนที่ 3
กลับมาอีกครั้งครั้งนี้เป็นตอนที่ 3 แล้วครับ มาดูกันเลยกับวิธีการชั้นสูงต่อไปนะครับ
4.2 อิเล็กโตรสปินนิงแบบหลอมละลาย (Melt-Electrospinning)
อิเล็กโตรสปินนิงแบบหลอมละลายเป็นการประดิษฐ์เส้นใยนาโนด้วยเทคนิคอิเล็กโต รสปินนิงจากพอลิเมอร์ที่หลอมละลายโดยไม่ใช้ตัวทำ [20-22] ดังนั้น ข้อดีของการประดิษฐ์เส้นใยนาโนแบบนี้คือเป็นกระบวนการเตรียมเส้นใยที่ง่าย กำลังการผลิตสูง ต้นทุนต่ำและช่วยลดความเสี่ยงจากการได้รับสารพิษจากตัวทำละลาย จึงเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมเป็นอย่างดี เหมาะที่จะใช้ในการเตรียมเส้นใยนาโนสำหรับประยุกต์ใช้ทางการแพทย์ อย่างไรก็ตาม อิเล็กโตรสปินนิงแบบหลอมละลายนี้มีข้อจำกัด ตรงที่เส้นใยที่เตรียมมีขนาดใหญ่และยังไม่สามารถเตรียมเส้นใยที่มีขนาดเส้น ผ่านศูนย์กลางเล็กกว่า 400 นาโนเมตรและมีการกระจายตัวที่แคบได้ มีการใช้อิเล็กโตรสปินนิงแบบหลอมละลายนี้ในการเตรียมเส้นใยพอลิเมอร์แล้ว หลายชนิด ได้แก่ polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyamide 12 (PA12), poly(ethylene terephthalate) (PET), polycarprolactone (PCL), polyeurethane (PU) และ poly(ethylene glycol)-block-poly(-caprolactone) [20-29] ตัวอย่างของเส้นใย polypropylene (melt flow index (MFI) = 15 cm3/10 min) ที่เส้นผ่านศูนย์กลาง 13.5 1.7 ไมโครเมตร เตรียมโดยอิเล็กโตรสปินนิงแบบหลอมละลาย โดยใช้เงื่อนไขที่อุณหภูมิ 270C อัตราการไหลของของเหลวที่ 0.05 มิลลิลิตร/ชั่วโมง และระยะห่างระหว่างตัวรองรับกับปลายเข็ม 4 เซนติเมตร (รูปที่ 12) [25]
อิเล็กโตรสปินนิงแบบหลอมละลายเป็นการประดิษฐ์เส้นใยนาโนด้วยเทคนิคอิเล็กโต รสปินนิงจากพอลิเมอร์ที่หลอมละลายโดยไม่ใช้ตัวทำ [20-22] ดังนั้น ข้อดีของการประดิษฐ์เส้นใยนาโนแบบนี้คือเป็นกระบวนการเตรียมเส้นใยที่ง่าย กำลังการผลิตสูง ต้นทุนต่ำและช่วยลดความเสี่ยงจากการได้รับสารพิษจากตัวทำละลาย จึงเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมเป็นอย่างดี เหมาะที่จะใช้ในการเตรียมเส้นใยนาโนสำหรับประยุกต์ใช้ทางการแพทย์ อย่างไรก็ตาม อิเล็กโตรสปินนิงแบบหลอมละลายนี้มีข้อจำกัด ตรงที่เส้นใยที่เตรียมมีขนาดใหญ่และยังไม่สามารถเตรียมเส้นใยที่มีขนาดเส้น ผ่านศูนย์กลางเล็กกว่า 400 นาโนเมตรและมีการกระจายตัวที่แคบได้ มีการใช้อิเล็กโตรสปินนิงแบบหลอมละลายนี้ในการเตรียมเส้นใยพอลิเมอร์แล้ว หลายชนิด ได้แก่ polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyamide 12 (PA12), poly(ethylene terephthalate) (PET), polycarprolactone (PCL), polyeurethane (PU) และ poly(ethylene glycol)-block-poly(-caprolactone) [20-29] ตัวอย่างของเส้นใย polypropylene (melt flow index (MFI) = 15 cm3/10 min) ที่เส้นผ่านศูนย์กลาง 13.5 1.7 ไมโครเมตร เตรียมโดยอิเล็กโตรสปินนิงแบบหลอมละลาย โดยใช้เงื่อนไขที่อุณหภูมิ 270C อัตราการไหลของของเหลวที่ 0.05 มิลลิลิตร/ชั่วโมง และระยะห่างระหว่างตัวรองรับกับปลายเข็ม 4 เซนติเมตร (รูปที่ 12) [25]
รูปที่ 12 เส้นใย polypropylene (melt flow index (MFI) = 15 cm3/10 min) ที่เตรียมโดยเมลท์-อิเล็กโตรสปินนิง โดยใช้เงื่อนไขที่อุณหภูมิ 270 C อัตราการไหลของของเหลวที่ 0.05 มิลลิลิตร/ชั่วโมง และระยะห่างระหว่างตัวรองรับกับปลายเข็ม 4 เซนติเมตร [9]
การลดขนาดและเพิ่มประสิทธิภาพของเส้นใย สามารถทำได้โดยใช้อิเล็กโตรสปินนิงแบบร่วมแกน ร่วมกับอิเล็กโตรสปินนิงแบบหลอมละลาย ซึ่งในที่นี้เรียกว่า อิเล็กโตรสปินนิงแบบร่วมแกนหลอมละลาย (coaxial melt-electrospinning, Coax-Melt-ES) ตัวอย่างของเส้นใยผสมของ poly(phenylene sulfide) (PSS) (แกนใน) และ polyethylene (เปลือกนอก) เตรียมโดยวิธีนี้ [17] แสดงในรูปที่ 13 เส้นผ่านศูนย์กลางของแกนในและเปลือกนอกมีขนาด ~ 1 และ 15 ไมโครเมตร ตามลำดับ
รูปที่ 13 เส้นใยผสมของ poly(phenylene sulfide) (PSS) (แกนใน) และ polyethylene (เปลือกนอก) เตรียมโดยอิเล็กโตรสปินนิงแบบร่วมแกนหลอมละลาย เส้นผ่านศูนย์กลางของแกนในและเปลือกนอกมีขนาด ~ 1 และ 15 ไมโครเมตร ตามลำดับ [9]
รูปที่ 14 แผนภาพการจัดระบบ อิเล็กโตรสปินนิงแบบร่วมแกนหลอมละลายสำหรับเตรียมเส้นใยผสมของ TiO2-PVP บรรจุสารไฮโดรคาร์บอนของวัสดุที่เปลี่ยนเฟสได้ (แกนใน) [30]
McCann และคณะ [30] ได้พัฒนาและประยุกต์ใช้ระบบอิเล็กโตรสปินนิงแบบร่วมแกนหลอมละลาย (รูปที่ 14) สำหรับเตรียมเส้นใยนาโนของวัสดุที่เปลี่ยนเฟสได้ (phase change material, PCM) ซึ่งเป็นวัสดุที่มีจุดหลอมเหลวใกล้เคียงกับอุณหภูมิที่ต้องการเพื่อให้ความ ร้อนของการหลอมสามารถป้องกันการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในสิ่งแวดล้อมได้ [31] โดยทั่วไปเส้นใยนาโนของวัสดุที่เปลี่ยนเฟสได้นี้ประกอบด้วยสายโซ่ยาวของสาร ไฮโดรคาร์บอน (แกนใน) และคอมโพสิต (เปลือกนอก) เส้นใยของวัสดุแบบนี้สามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้หลายด้าน ทั้งนี้โดยอาศัยการมีความร้อนของการหลอมที่มากบวกกับการเป็นสารไฮโดรคาร์บอน แบบสายโซ่ยาว ทำให้มันสามารถดูดซับ กัก และปลดปล่อยพลังงานความร้อนปริมาณมากในช่วงอุณหภูมิที่แน่นอนได้ รูปที่ 15 แสดงเส้นใยนาโนผสมของ TiO2-PVP บรรจุสาร octadecane (แกนใน) ในกระบวนการอิเล็กโตรสปินนิงแบบร่วมแกนหลอมละลายนี้ octadecane ถูกทำให้ร้อนที่อุณหภูมิ 68 C ก่อนที่จะถูกฉีดออกมาด้วยอัตรา 0.2 มิลลิลิตร/ชั่วโมง ในขณะที่ TiO2-PVP (เปลือกนอก) ถูกฉีดออกมาด้วยอัตรา 0.7 มิลลิลิตร/ชั่วโมง รูปที่ 15 (ก)แสดงภาพถ่าย SEM ของเส้นใยที่เตรียมได้ รูปที่ 15 (ข) แสดงภาพถ่าย TEM ของเส้นใยขนาดประมาณ 150 นาโนเมตรปราศจากปุ่มคล้ายลูกปัดที่เตรียมได้หลังจากแช่เส้นใยในรูปที่ 15 (ก) ในเฮกเซนเป็นเวลา 24 ชั่วโมง เพื่อกำจัดเอาสารไฮโดรคาร์บอนออกไปจากเส้นใย ภาพถ่าย TEM แสดงให้เห็นว่า octadecane แตกออกเป็นหยดทรงกลมเล็กๆ (spherical droplet) อยู่ภายในส่วนแกนในของเส้นใยแต่ละเส้น ผลการทดลองโดยใช้เทคนิคdifferential scanning calorimetry (DSC) ชี้ให้เห็นว่า เส้นใยเหล่านี้ประกอบด้วย octadecane ประมาณ 7% โดยน้ำหนัก รูปที่ 15 (ค) แสดงภาพถ่าย SEM ของเส้นใยที่เตรียมได้โดยใช้อัตราการไหลของของเหลวเพิ่มขึ้นเป็น 0.7 มิลลิลิตร/ชั่วโมง และ 0.3 มิลลิลิตร/ชั่วโมง สำหรับ TiO2-PVP และ octadecane ตามลำดับ เส้นใยเหล่านี้ประกอบด้วย octadecane ประมาณ 45% โดยน้ำหนัก ภาพถ่าย TEM ในรูปที่ 15 (ง) แสดงให้เห็นว่า octadecane รวมกันเป็นโดเมนยืดออกตามแกนของเส้นใย แตกออกเป็นหยดทรงกลมเล็กๆ อยู่ภายในส่วนแกนในของเส้นใยแต่ละเส้น การแตกออกจากกันของ octadecane อยู่ภายในส่วนแกนในของเส้นใยแต่ละเส้นเกิดจากการที่ octadecane มีความหนืดต่ำนั่นเอง
รูปที่ 15 (ก) ภาพถ่าย SEM ของเส้นใยที่เตรียมได้ (ข) ภาพถ่าย TEM ของเส้นใยขนาดประมาณ 150 นาโนเมตร ปราศจากก้อนบีดส์ (beads) ที่เตรียมได้หลังจากแช่เส้นใยในรูปที่ 16 (ก) ในเฮกเซนเป็นเวลา 24 ชั่วโมง เพื่อกำจัดเอาสารไฮโดรคาร์บอนออกไปจากเส้นใย (ค) ภาพถ่าย SEM ของเส้นใยที่เตรียมได้โดยใช้อัตราการไหลของของเหลวเพิ่มขึ้นเป็น 0.7 มิลลิลิตร/ชั่วโมง และ 0.3 มิลลิลิตร/ชั่วโมง สำหรับ TiO2-PVP และ octadecane ตามลำดับ (ง) ภาพถ่าย TEM แสดงให้เห็นว่า octadecane รวมกันเป็นโดเมนยืดออกตามแกนของเส้นใย [30]
รูปที่ 16 (ก) แสดงภาพถ่าย SEM ของเส้นใยขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 100 นาโนเมตรของ TiO2-PVP ที่บรรจุ hexadecane (จุดหลอมเหลว = 16-17 C) เทคนิค DSC ชี้ให้เห็นว่า เส้นใยเหล่านี้ประกอบด้วย octadecane ประมาณ 31% โดยน้ำหนัก รูปที่ 16 (ข) แสดงภาพถ่าย TEM ของเส้นใยที่เตรียมได้หลังจากแช่เส้นใยในรูปที่ 16 (ก) ในเฮกเซนเป็นเวลา 24 ชั่วโมง เพื่อกำจัดเอาสารไฮโดรคาร์บอนออกไปจากเส้นใย ภาพถ่าย TEM แสดงให้เห็นว่า hexadecane แตกออกเป็นหยดทรงกลมเล็กๆ อยู่ภายในส่วนแกนในของเส้นใยแต่ละเส้นเช่นเดียวกันกับในกรณีของ octadecane ในรูปที่ 15 รูปที่ 16 (ค) แสดงภาพถ่าย SEM ของเส้นใย TiO2-PVP ที่บรรจุ eicosane (จุดหลอมเหลว = 35-37 C) โดยเส้นใยเหล่านี้ประกอบด้วย eicosane ประมาณ 36% โดยน้ำหนัก และรูปที่ 16 (ง) แสดงภาพถ่าย TEM ของเส้นใยที่เตรียมได้หลังจากแช่เส้นใยในรูปที่ 16 (ค) ในเฮกเซนเป็นเวลา 24 ชั่วโมง เพื่อกำจัดเอาสารไฮโดรคาร์บอนออกไปจากเส้นใย ภาพถ่าย TEM แสดงให้เห็นว่า hexadecane แตกออกเป็นหยดทรงกลมเล็กๆ อยู่ภายในส่วนแกนในของเส้นใยแต่ละเส้นเช่นเดียวกันกับในกรณีของ octadecane เช่นเดียวกันกับในกรณีของ octadecane และ hexadecane ในรูปที่ 15 ให้สังเกตว่าจุดหลอมเหลวของ eicosane ใกล้เคียงกับอุณหภูมิปกติของร่างกายของคนเรามาก ดังนั้น วัสดุนี้จึงเหมาะมากสำหรับการประยุกต์ใช้เป็นวัสดุที่เปลี่ยนเฟสได้โดยเฉพาะ ที่เกี่ยวข้องกับสิ่งทอฉลาดที่มีประสิทธิภาพสูงในการควบคุม/ปรับอุณหภูมิของ ระบบได้
จากที่ผ่านมาจะเห็นว่า อิเล็กโตรสปินนิงแบบแกนร่วมหลอมละลายหรือโคแอคเซียล-เมลท์-อิเล็กโตรสปินนิง เป็นเทคนิคที่น่าสนใจเป็นอย่างมาก และมีประโยชน์ในการหุ้มสารของแข็งให้บรรจุอยู่ในเส้นใยนาโนได้ สามารถเตรียมได้หลากหลายรูปแบบและคาดว่าจะมีการพัฒนาเพื่อประยุกต์ใช้เตรียม เส้นใยนาโนหน้าที่พิเศษได้อย่างหลากหลายในอนาคต
จากที่ผ่านมาจะเห็นว่า อิเล็กโตรสปินนิงแบบแกนร่วมหลอมละลายหรือโคแอคเซียล-เมลท์-อิเล็กโตรสปินนิง เป็นเทคนิคที่น่าสนใจเป็นอย่างมาก และมีประโยชน์ในการหุ้มสารของแข็งให้บรรจุอยู่ในเส้นใยนาโนได้ สามารถเตรียมได้หลากหลายรูปแบบและคาดว่าจะมีการพัฒนาเพื่อประยุกต์ใช้เตรียม เส้นใยนาโนหน้าที่พิเศษได้อย่างหลากหลายในอนาคต
4.3 อิเล็กโตรสปินนิงแบบสนามใกล้ (Near-Field Electrospinning)
เทคนิคอิเล็กโตรสปินนิงแบบสนามใกล้ มีการรายงานขึ้นเป็นครั้งแรกโดย Sun และคณะ [32] แห่งมหาวิทยาลัย Xiamen ประเทศจีน งานวิจัยนี้เป็นการค้นพบนวัตกรรมใหม่ระดับ breakthrough ของการวิจัยทางด้านอิเล็กโตรสปินนิงเพื่อประดิษฐ์เส้นใยนาโนของแข็งในรูปแบบ ที่สามารถกระทำ/เขียนเป็นเส้นได้โดยตรง โดยที่เส้นใยมีความต่อเนื่อง และสามารถควบคุมการเกิด/จัดเรียงตัวของเส้นใยนาโนได้อย่างแม่นยำ เทคนิคนี้แตกต่างจากเทคนิคอิเล็กโตรสปินนิงแบบมาตรฐาน (ดั้งเดิม) ซึ่งเป็นกระบวนการที่เส้นใยนาโนเกิดขึ้นแบบสุ่มและไม่เป็นระเบียบ เทคนิคอิเล็กโตรสปินนิงแบบสนามใกล้แสดงเป็นแผนภาพดังในรูปที่ 17
ในกระบวนการอิเล็กโตรสปินนิงแบบสนามใกล้ ปลายของเข็มทังสเตนตัน (เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 25 ไมโครเมตร) ถูกใช้เป็นอิเล็กโตรดและจุ่มลงไปในสารละลายพอลิเมอร์เพื่อให้เกิดหยดของสาร ละลายพอลิเมอร์ติดอยู่ที่ปลายของทังสเตนซึ่งเชื่อมกับส่วนของแหล่งกำเนิด ศักย์ไฟฟ้ากำลังสูง (รูปที่ 17(ก)) เมื่อให้ศักย์ไฟฟ้ากำลังสูงที่ปลายของทังสเตน (รูปที่ 17(ข)) ซึ่งมีหยดของสารละลายพอลิเมอร์ติดอยู่ (รูปที่ 17(ค)) พบว่า หากสนามไฟฟ้ามีค่ามากพอที่จะทำให้เกิดแรงผลักมากกว่าแรงตึงผิว จะส่งผลให้รูปร่างครึ่งทรงกลมของสารละลายที่อยู่ปลายทังสเตนยืดออกเป็นรูป ร่างทรงกรวย เรียกว่า กรวยของเทเลอร์ และเมื่อสนามไฟฟ้าที่ให้กับระบบมีค่าเพิ่มสูงขึ้นจนกระทั่งถึงค่าวิกฤตค่า หนึ่งจะเกิดแรงขับดันให้สารละลายพอลิเมอร์พุ่งออกมาเป็นลำ ต่อมาลำของสารละลายนี้จะยืดออกจนมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กลงถึงระดับนาโน เมตร แล้วตกลงบนวัสดุรองรับที่สามารถเคลื่อนที่ได้อย่างรวดเร็วซึ่งจะทำให้ได้ เส้นใยที่มีความต่อเนื่อง และสามารถควบคุมการเกิด/จัดเรียงตัวของเส้นใยนาโนได้อย่างแม่นยำ จะเห็นว่ากระบวนการที่เกิดขึ้นจะมีความคล้ายกับเทคนิคอิเล็กโตรสปินนิงแบบ ดั้งเดิมดังที่ได้กล่าวมาแล้วในตอนแรก ต่างกันที่แผ่นรองรับจะอยู่ใกล้ปลายเข็มมากจึงสามารถใช้ศักย์ไฟฟ้ากำลังต่ำ ขนาดประมาณ 600 โวลต์ เท่านั้น ซึ่งต่างจากเทคนิคอิเล็กโตรสปินนิงแบบดั้งเดิมที่ต้องใช้ศักย์ไฟฟ้ากำลังสูง ขนาด 10-50 กิโลโวลต์ ในกระบวนการประดิษฐ์เส้นใย
รูปที่ 18 เส้นใย polyethylene oxide, PEO (เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 300 นาโนเมตร) ประดิษฐ์ด้วยเทคนิคอิเล็กโตรสปินนิงแบบสนามใกล้ โดยเส้นใยรองรับบนแผ่นซิลิกอนและระบบรองรับเส้นใยเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็ว แตกต่างกัน: (ก) 5 เซนติเมตร/วินาที (ข) 10 เซนติเมตร/วินาที (ค) 15 เซนติเมตร/วินาที (ก) 20 เซนติเมตร/วินาที และ (ง) 25 เซนติเมตร/วินาที โดยใช้ระยะห่างระหว่างอิเล็กโตรดกับแผ่นรองรับเท่ากับ 1 มิลลิเมตร ศักย์ไฟฟ้ากำลังต่ำขนาด 1000 V และสารละลาย PEO ความเข้มข้น 5 wt % [32]
รูปที่ 18 แสดงตัวอย่างของการใช้เทคนิคอิเล็กโตรสปินนิงแบบสนามใกล้ในการประดิษฐ์เส้น ใยของ polyethylene oxide, PEO (เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 300 นาโนเมตร) ลงบนแผ่นซิลิกอนโดยระบบรองรับเส้นใยเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วแตกต่างกันที่ 5 เซนติเมตร/วินาที (รูปที่ 18(ก) ) 10 เซนติเมตร/วินาที (รูปที่ 18(ข) ) 15 เซนติเมตร/วินาที (รูปที่ 18(ค) ) 20 เซนติเมตร/วินาที (รูปที่ 18(ง) ) และ 25 เซนติเมตร/วินาที (รูปที่ 18(จ)) จะเห็นว่า เส้นใยจะมีลักษณะเป็นเส้นตรงมากขึ้นเมื่ออัตราเร็วของระบบรองรับเส้นใยสูง ขึ้น รูปที่ 19 สาธิตการควบคุมการเกิด/จัดเรียงตัวของเส้นใยนาโน PEO ประดิษฐ์ด้วยเทคนิคอิเล็กโตรสปินนิงแบบสนามใกล้ โดยในรูปที่ 19(ก) เมื่อแผ่นรองรับอยู่นิ่งและใช้เวลาของการสปิน 5 วินาที พบว่าเกิดเส้นใยแบบขดซ้อนทับรอบจุดแผ่ออกไปเป็นวงเส้นผ่านศูนย์กลาง 50 ไมโครเมตร รูปที่ 19(ข) เมื่อครอบแผ่นรองรับด้วยชั้นฉนวนของซิลิกอน ไดออกไซด์หรือซิลิกา (SiO2) พบว่าเกิดเส้นใยแบบขดซ้อนทับรอบจุดแผ่ออกไปเป็นวงแหวนรีร่วมศูนย์กลางโดยมี เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 300 ไมโครเมตร รูปที่ 19(ค) สาธิตการเขียนเป็นสัญลักษณ์รูปตัว U และ รูปที่ 19(ง) สาธิตการเขียนอักษรคำว่า Cal โดยเวลาของการสปิน 3 วินาที [32]
ในกระบวนการอิเล็กโตรสปินนิงแบบสนามใกล้ตัวแปรที่สำคัญนอกเหนือจากการควบ คุมการเคลื่อนที่ของระบบรองรับเส้นใยแล้วจะต้องพิจารณาถึงขนาดศักย์ไฟฟ้าที่ ใช้และระยะห่างระหว่างอิเล็กโตรดกับแผ่นรองรับ จากผลการศึกษาขนาดศักย์ไฟฟ้าต่ำสุดที่ใช้และระยะห่างระหว่างอิเล็กโตรดกับ แผ่นรองรับในพอลิเมอร์ที่มีความเข้มข้นต่างกัน รวมถึงผลของการใช้แผ่นรองรับที่ต่างกัน พบว่าขนาดศักย์ไฟฟ้าต่ำสุดที่ต้องใช้ในกระบวนการอิเล็กโตรสปินนิงแบบสนาม ใกล้เพิ่มขึ้นเมื่อเพิ่มระยะห่างระหว่างอิเล็กโตรดกับแผ่นรองรับหรือเพิ่ม ความเข้มข้นของพอลิเมอร์ ตัวอย่างเช่น PEO พอลิเมอร์ที่มีความเข้มข้น 3 wt% และ 5 wt% จะต้องใช้สนามไฟฟ้าประมาณ 5 x 107 โวลต์/เมตร และ 7 x 107 โวลต์/เมตร ตามลำดับ นอกจากนี้เมื่อให้ระยะห่างระหว่างอิเล็กโตรดกับแผ่นรองรับคงที่เท่ากับ 500 ไมโครเมตร แล้ว PEO พอลิเมอร์ที่มีความเข้มข้น 3 wt % จะเกิดเส้นใยนาโนที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางที่ไม่เท่ากัน โดยที่เกิดเส้นใยนาโนที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากับ 150-300 นาโนเมตร เมื่อเตรียมบนซิลิกอน และ 50-200 นาโนเมตร เมื่อเตรียมบนซิลิกาจากที่กล่าวมาทั้งหมดข้างต้นพบว่าเทคนิคอิเล็กโตรสปินนิงแบบสนามใกล้นี้สามารถถูกพัฒนาเพื่อใช้งานใน 3 ด้านหลักๆ คือ
1. ประยุกต์ใช้ได้กับอุปกรณ์ที่ต้องการความแม่นยำในการเกิด/จัดเรียงตัวของเส้น ใยนาโน เช่น การสร้างเครื่องตรวจวัดระดับนาโน (nanosensor) สำหรับการตรวจวัดทางชีวภาพ เช่น การตรวจกลูโคส เป็นต้น
2. ใช้สร้างเส้นใยนาโนแบบไม่ได้ถักทอที่มีรูปแบบการเรียงตัวที่แน่นอน เช่น แผ่นโครงร่างสำหรับเซลล์สิ่งมีชีวิต
3. มีศักยภาพในการนำมาใช้เป็นระบบ Nanolithography สำหรับทำไมโครชิป (micro chip) รุ่นใหม่ทดแทนระบบ lithography แบบดั้งเดิมที่มีระบบการใช้งานที่ซับซ้อนและมีราคาแพงมาก
รู้สึกว่าจะยาวไปแล้วตอนนี้ ติดตามตอนต่อไปแล้วกันน่ะครับกับอิเล็กโตรสปินนิงครับ
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น