Knowledge Sharing ชุมชนแห่งการเรียนรู้...
การออกแบบวัสดุนาโน (Engineered Nanomaterials) เพื่อความปลอดภัย 63
หัวข้อที่น่าสนใจในการประชุมวิชาการระดับนานาชาติ เรื่อง ''Environmental Pollutants and Toxicants Affecting Health: Collaborative Efforts for Improving Quality of Life ตั้งแต่วันที่ 19 -21มิถุนายน 2567 ณ ศูนย์ประชุมสถาบันวิจัยจุฬาภรณ์ หลักสี่ กรุงเทพมหานคร จัดโดยศูนย์ความเป็นเลิศด้านอนามัยสิ่งแวดล้อมและพิษวิทยา ในฐานะผู้รับทุนสนับสนุนจากสำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) เพื่อพัฒนาเป็น Hub of Talents “ศูนย์ด้านอนามัยสิ่งแวดล้อม” ซึ่งเป็นเครือข่ายความร่วมมือระหว่างมหาวิทยาลัยมหิดล มหาวิทยาลัยบูรพา มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ สถาบันวิจัยจุฬาภรณ์ สถาบันบัณฑิตศึกษาจุฬาภรณ์ ภายใต้สำนักงานโครงการพัฒนาบัณฑิตศึกษาและวิจัยด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี กองส่งเสริมและประสานเพื่อประโยชน์ทางวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม สำนักงานปลัดกระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม
การออกแบบวัสดุนาโน (Engineered Nanomaterials) เพื่อความปลอดภัย บรรยายโดย Professor Bengt Fadeel, Vice Chairman, Institute of Environmental Medicine, Karolinska Institutet, Stockholm
วัสดุนาโน คือวัสดุที่มีขนาดอนุภาคอย่างน้อยหนึ่งมิติ (ความกว้าง ความยาว หรือความสูง) เป็นนาโนเมตร (ขนาดตั้งแต่ 1 ถึง 100 นาโนเมตร) อาจเกิดขึ้นตามธรรมชาติ เช่น หมอกควัน ไอเสีย หรือออกแบบขึ้นโดยมีการจัดระเบียบโมเลกุลเพื่อเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติ/โครงสร้างของวัสดุใหม่ เช่น การฆ่าเชื้อโรคทำความสะอาดตัวเอง มีน้ำหนักเบาแต่แข็งแรง สีสันเปลี่ยนเนื่องจากคุณลักษณะเชิงแสงเปลี่ยนแปลง เปลี่ยนคุณสมบัติการเป็นฉนวนและตัวนำสาร เนื่องจากวัสดุขนาดเล็กลง ทำให้มีการเพิ่มขึ้นของพื้นผิวและอะตอมบริเวณผิวสัมผัสของวัสดุ จึงไวต่อปฏิกิริยาเพิ่มขึ้น ปัจจุบันมีการนำวัสดุนาโนมาผลิตเป็นผลิตภัณฑ์นาโนมากมาย ได้แก่ เครื่องสำอาง (ครีมกันแดดไม่เกิดคราบขาวหลังทา และครีมบำรุงผิวซึมสู่ผิวเร็ว) ยารักษาโรค (แคปซูลนาโน) อุตสาหกรรมก่อสร้าง (สีทาบ้านที่ฆ่าเชื้อโรคและทำความสะอาดตัวเอง) เสื้อผ้าเครื่องนุ่งห่ม (ฆ่าเชื้อแบคทีเรียและป้องกันกลิ่นอับชื้นโดยไม่ต้องซักทำความสะอาด) ผลิตภัณฑ์อาหาร (ย่อยง่ายดูดซึมเร็ว) อุปกรณ์ทหาร การบินอวกาศและอุตสาหกรรมยานยนต์ (โครงสร้างแข็งแรงแต่น้ำหนักเบา) เซลล์แสงอาทิตย์ (ดูดกลืนแสงได้ในช่วงคลื่นที่กว้างขึ้น ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพให้กับการผลิตพลังงานไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์) เป็นต้น
ปัญหา:
- คุณสมบัติใหม่ของวัสดุนาโนอาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์และสิ่งแวดล้อม แต่การศึกษาเกี่ยวกับความเป็นพิษและผลกระทบต่อสุขภาพของอนุภาคนาโนในมนุษย์ยังมีจำกัด ข้อมูลส่วนใหญ่ได้จากการศึกษาในเซลล์สิ่งมีชีวิตและสัตว์ทดลอง
- วัสดุนาโนมีความคงทนสูงกว่าวัสดุดั้งเดิม เมื่อหมดอายุการใช้งานกลายเป็นขยะนาโน หากจัดการไม่ดีอาจส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและสะสมในห่วงโซ่อาหาร เปลี่ยนแปลงสมดุลของระบบนิเวศ
- ไม่มีคำจำกัดความที่เป็นสากลว่าวัสดุนาโนคืออะไร รวมถึงค่ามาตรฐานเกี่ยวกับอนุภาคนาโนยังมีจำกัด อยู่ระหว่างการศึกษาวิจัย ทำให้การสัมผัสอนุภาคนาโนไม่มีค่าระดับความเข้มข้นที่ปลอดภัย และยากในการติดฉลากหรือควบคุมความเสี่ยง
วิธีการป้องกันที่ดีและคุ้มค่าต่อการลงทุนที่สุด คือ การควบคุมความปลอดภัยของวัสดุนาโนตั้งแต่การออกแบบและกระบวนการผลิต ได้แก่
- การศึกษาคุณสมบัติของวัสดุนาโนที่ใช้ในการผลิต (คุณสมบัติทางกายภาพ คุณสมบัติทางเคมี องค์ประกอบทางเคมี คุณสมบัติของการจับตัวกัน รูปร่าง โครงสร้างผลึก ความเข้มข้นของอนุภาคนาโน พื้นที่ผิวของอนุภาคนาโน สภาพแวดล้อมการทำงาน ระยะเวลาการสัมผัส ของการเกิดพิษ ขนาดอนุภาค และการกระจายขนาดของอนุภาค) และตรวจสอบความปลอดภัยของสารที่เป็นองค์ประกอบตามข้อมูลความปลอดภัย (Safety Data Sheet: SDS)เพื่อหลีกเลี่ยงหรือกำจัดสารที่เป็นพิษหรืออันตรายออกจากกระบวนการทำงาน (Elimination)
- การควบคุมการสัมผัสวัสดุนาโนตลอดกระบวนการผลิตและดำเนินการในระบบปิด
- การใช้สารที่มีความเป็นพิษหรือความเป็นอันตรายน้อยกว่าทดแทน (Substitution)โดยอาจเปลี่ยนโครงสร้างของวัสดุนาโนจากผงเป็นของเหลวแทน เพื่อป้องกันความเสี่ยงในการได้รับพิษจากการสูดดม
- การป้องกันควบคุมทางด้านวิศวกรรม (Engineering control) เช่น ใช้ระบบดูดอากาศ หรือดำเนินการในตู้ดูดไอระเหย
- การใช้อุปกรณ์ป้องกันอันตรายส่วนบุคคล (Personal Protective Equipment: PPE) เป็นทางเลือกสุดท้ายถ้าไม่สามารถดำเนินการโดยวิธีการอื่นได้ เนื่องจากปัจจุบันยังไม่มีมาตรฐานหรือคำแนะนำที่ชัดเจนเกี่ยวกับชุดป้องกันอนุภาคนาโน
http://www.clinictech.ops.go.th/online/cmo/filemanager/1733/images/Picture1.jpg