ไฮโดรเจล (Hydrogel) วัสดุใหม่ที่น่าจับตามอง
ในอดีตเป็นการยากที่จะให้วัสดุที่แตกแล้วกลับมารวมตัวกันใหม่ได้ แต่ไม่เป็นปัญหาสำหรับวัสดุไฮโดรเจลชนิดใหม่นี้ เพราะเป็นวัสดุที่มีการผสมผสานระหว่างดินเหนียว น้ำ และตัวผสานชนิดใหม่ นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างเจลชนิดนี้ให้มีคุณสมบัติที่แข็งแรง และสามารถกลับมารวมตัวกันใหม่ได้ง่ายหลังจากการแตกแยกเป็นสองส่วน นอกจากนี้สามารถพัฒนาให้เจลชนิดนี้ไปใช้ได้ในงานวิศวกรรมเนื้อเยื่อ และวัสดุทางเคมีที่เป็นมิตรกับสิ่งมีชีวิต ไฮโดรเจลมีความแข็งแรงมากกว่าวัสดุที่สามารถรวมตัวกันใหม่ได้หลังจากการแตกสลายชนิดอื่นๆ ถึง 50 เท่า ถูกพัฒนาโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่น เหมาะสมในการใช้เป็นวัสดุในงานด้านต่างๆ เพราะมีความยืดหยุ่น ในอนาคตอาจจะนำวัสดุนี้ใช้เป็นโครงสร้างของเนื้อเยื่อที่กำลังเจริญเติบโต และใช้แทนกระดูกอ่อนที่แตกได้ ไฮโดรเจลจึงเป็นก้าวที่สำคัญในการพัฒนาทางวัสดุศาสตร์ที่มีคุณสมบัติดีเยี่ยมในอนาคต
นักวิทยาศาสตร์หลายคนได้ศึกษาค้นคว้าพัฒนาวัสดุที่มีทั้งความแข็งแรงและยืดหยุ่น สามารถรวมตัวกันใหม่เองได้ภายหลังจากการแตกสลาย (self-healing) วัสดุส่วนมากในปัจจุบันมีความแข็งแรงแต่เปราะบางแตกสลายง่าย และยากที่จะกลับมารวมตัวกันใหม่ได้อีก นอกจากนี้วัสดุที่มีคุณสมบัติ self-healing ได้นั้น ส่วนมากจะไม่แข็งแรง แต่ไฮโดรเจลชนิดใหม่มีคุณสมบัติดังกล่าวครบถ้วน สิ่งสำคัญ คือ ตัวผสาน (binder) ซึ่งถูกออกแบบมาพิเศษ เรียกว่า G-binder พัฒนาโดย University of California, Berkeley ทำหน้าที่เป็นตัวผสานระหว่างโมเลกุลของสารประกอบในเจล โดยการรวมตัวแบบ non-covalent bond หรือด้วยพันธะที่อ่อน คือ พันธะไฮโดรเจน ที่ทำให้วัสดุนี้มีความยืดหยุ่นแต่มีความแข็งแรงจากแรงดึงทางไฟฟ้า (electrostatic forces) ซึ่งเราไม่สามารถที่จะดึงวัสดุนี้ขาดได้ด้วยมีเปล่า ตัว G-binder นี้สร้างมาจากสายลูกโซ่ polyethylene glycol เป็นสารเคมีที่มีความเป็นพิษต่ำ และเป็นองค์ประกอบในเครื่องสำอางบำรุงผิว ยาแก้ท้องผูก และน้ำมันหล่อลื่น นอกจากนี้ยังสามารถจับสารประกอบในเจลกลับมารวมตัวกันใหม่ได้อย่างรวดเร็ว
ไฮโดรเจลมีความเป็นมิตรกับเซลล์ของสิ่งมีชีวิต สามารถรักษาสภาพของโปรตีน myoglobin ที่อยู่ในเม็ดเลือดได้นานถึง 7 วัน โดยไม่เสียรูป และยังรักษาคุณสมบัติขนถ่ายออกซิเจนได้ถึงร้อยละ 70 เมื่อเปรียบเทียบกับ myoglobin ที่ไม่ได้อยู่ในไฮโดรเจล ทางด้านเคมี นักเคมีพบว่าเจลชนิดนี้ง่ายต่อการขึ้นรูป และสามารถนำมาต่อกันเป็นรูปร่างต่างๆ ได้ง่าย ซึ่งจะเป็นเครื่องมือที่เป็นประโยชน์ในการศึกษาปฎิกิริยาทางเคมี นอกจากนี้เจลชนิดนี้มีความคงตัวอย่างมาก โดยยังคงรูปร่างอยู่ได้ ภายหลังจากแช่อยู่ในตัวทำละลาย tetrahydrofuran เป็นเวลา 6 ชั่วโมง
จากคุณสมบัติต่างๆ ที่กล่าวมา ไฮโดรเจลถูกนำไปใช้ประโยชน์หลายด้าน ตัวอย่างเช่น รักษาบาดแผล สร้างเส้นเลือดใหม่ (new blood vessel) ผลิตยา และคอนแทคเลนส์ เป็นต้น
ปุ๋ยล็อตใหญ่ ไปชายแดนเกือบ 3,000 นาย
ค้นพบแหล่งทองคำกว่า 500 ตัน มูลค่าสูงถึง 600,000 ล้านหยวน
ช็อกวงการมวย! “ตะวันฉาย” ขาหักหลังพ่าย TKO ยกแรก
ไทย ชวดเหรียญทอง ปันจักสีลัต ทั้งที่กำลังจะขึ้นรับเหรียญ
คลังเขมรเกลี้ยง ฮุนเซน ขอเงินเดือนเอกชน 5% อ้างช่วยชาติ
เครื่องบินรบไทยรุ่นใหม่ T50TH ลงสนามจริงครั้งแรกผลงานประทับใจ
วินาทีชีวิต! ภาพไวรัล "หนูนา" หน้าตาสุดอ้อนวอน ในกรงเล็บนกเหยี่ยว
ทหารกัมพูชา ใช้สไนเปอร์ หวังลอบยิง ผบ.ทหารเรือ
สถานีรถไฟเกือบเจ๊ง แต่รอดเพราะแมวตัวเดียว ตำนาน ทามะนายสถานีขนฟูแห่งญี่ปุ่น
เลขเด็ด "แม่นมาก ขั้นเทพ" งวดวันที่ 2 มกราคม 69 มาแล้ว!..คอหวยส่องด่วน!!
F-16 ไทยถล่มสะพานอูจีก ตัดเส้นทางลำเลียง ของเขมร
จีน ไฟเขียว ให้ไทย ถล่มรังแก๊งสแกมเมอร์
เขมรมาแปลก! อ้าง "ทหารไทย" ใช้หมาบ้ามาโจมตีทหาร หวั่นมีเชื้อพิษสุนัขบ้า
คลังเขมรเกลี้ยง ฮุนเซน ขอเงินเดือนเอกชน 5% อ้างช่วยชาติ
11 เคล็ดลับการดูแลสุขภาพพื้นฐานตามศาสตร์แพทย์แผนจีน
เครื่องบินรบไทยรุ่นใหม่ T50TH ลงสนามจริงครั้งแรกผลงานประทับใจ
ช็อกวงการมวย! “ตะวันฉาย” ขาหักหลังพ่าย TKO ยกแรก
เห็ดพิษใกล้ตัว รู้ทันก่อนเสี่ยงตาย