แปลและเรียบเรียง โดย มาริสา คุณธนวงศ์

 

ภาพกราฟิกแสดงกระบวนการเปลี่ยนน้ำตาลและคาร์บอนไดออกไซด์จากแหล่งต่างๆไปเป็นพอลิคาร์บอเนต
Credit: Georgina Gregory

นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยบาธ (University of Bath) คิดค้นพลาสติกพอลิคาร์บอเนตชนิดใหม่ที่ไม่มีสารบีพีเอ* และสารพิษฟอสจีน** พลาสติกชนิดนี้ทำขึ้นจากน้ำตาลและคาร์บอนไดออกไซด์โดยอาศัยกระบวนการผลิตใหม่ที่ใช้เพียงอุณหภูมิห้องและความดันต่ำ ส่งผลให้ต้นทุนในการผลิตถูกลงและมีความปลอดภัยในกระบวนการผลิตมากขึ้นเมื่อเทียบกับการผลิตพลาสติกจากปิโตรเคมี

สมบัติของพอลิคาร์บอเนตจากน้ำตาลและคาร์บอนไดออกไซด์
พอลิคาร์บอเนตที่ทำจากน้ำตาลและคาร์บอนไดออกไซด์นี้มีสมบัติทางกายภาพคล้ายกับพอลิคาร์บอเนตที่ทำจากปิโตรเคมี คือเป็นพลาสติกที่ใส มีความแข็งแรง และทนต่อการขูดขีด แต่มีความแตกต่างที่สำคัญคือมันสามารถย่อยสลายกลับไปเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำตาลได้ด้วยเอนไซม์ที่พบในแบคทีเรียดิน

แรงบันดาลใจจากธรรมชาติ
ทีมได้แรงบันดาลใจในการออกแบบพลาสติกพอลิคาร์บอเนตชนิดใหม่นี้จากธรรมชาติ พวกเขาเลือกน้ำตาลไทมิดีน (thymidine) ที่พบในดีเอ็นเอมาใช้เป็น building block ในการผลิต พอลิคาร์บอเนตที่ได้จึงมีสมบัติเข้ากันได้ทางชีวภาพทั้งยังปลอดภัยต่อการนำไปประยุกต์ใช้ในงานวิศวกรรมเนื้อเยื่อด้วย

นอกจากนี้ พวกเขายังสามารถปรับปรุงสมบัติของพลาสติกดังกล่าวตามความต้องการได้ด้วยการดัดแปลงโครงสร้างทางเคมีของมัน ยกตัวอย่างเช่น ปรับปรุงสมบัติของพลาสติกเพื่อให้เหมาะกับการนำไปใช้เป็นโครงร่าง (scaffold) ในงานวิศวกรรมเนื้อเยื่อได้ด้วยการทำให้มันมีประจุเป็นบวกเพื่อให้เซลล์เนื้อเยื่อสามารถเกาะติดพลาสติกได้ เป็นต้น อย่างไรก็ตาม ทีมยังสนใจที่จะทดสอบโดยใช้น้ำตาลชนิดอื่นๆ เช่น ไรโบสและแมนโนสอีกด้วย

อ่านข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่ :
1. https://www.sciencedaily.com/releases/2017/06/170613111639.htm
2. https://phys.org/news/2017-06-scientists-plastic-sugar-carbon-dioxide.html
3. งานวิจัยฉบับเต็ม: Georgina L. Gregory, Gabriele Kociok-Köhn, Antoine Buchard. Polymers from sugars and CO2: ring-opening polymerisation and copolymerisation of cyclic carbonates derived from 2-deoxy-d-ribose. Polym. Chem., 2017; 8 (13): 2093 DOI: 10.1039/C7PY00236J
*สารบีพีเอ (Bisphenol A)เป็นสารที่ใช้ในการผลิตพลาสติกพอลิคาร์บอเนตในปัจจุบัน
และเป็นสารต้องห้ามในกระบวนการผลิตขวดนมเด็กเนื่องจากสารดังกล่าวทำอันตรายต่อสุขภาพโดยรบกวนการทำงานของต่อมไร้ท่อ (endocrine disruptor) : อ่านเพิ่มเติม https://www.mtec.or.th/academic-services/mtec-question-answer/7020-bpa-คือสารอะไร-พบได้ที่ไหนบ้าง
**สารพิษฟอสจีน (phosgene)หรือคาร์บอนิลคลอไรด์ (carbonyl chloride) เป็นแก๊สพิษที่สังเคราะห์ขึ้นเพื่อทำอาวุธเคมีในสงครามโลกครั้งที่ 1 และใช้ในการผลิตพลาสติกพอลิคาร์บอเนตในปัจจุบัน

Scroll Up