รายงานข่าววิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี จาก วอชิงตัน เดือนตุลาคม 2551

Last Updated on Wednesday, 24 November 2010 13:29

อาหารและบรรจุภัณฑ์นาโนกำลังออกสู่ตลาดสหรัฐฯ ตรงข้ามกับการดูแล
ธุรกิจอาหารและบรรจุภัณฑ์นาโนมีอนาคตแจ่มใส่ในการประยุกต์ใช้ แต่ประชาชนสหรัฐฯ เริ่มมีคำถามเรื่องการดูแลจากรัฐบาล

วัสดุขนาดเล็กระดับนาโนมีศักยภาพในการนำไปใช้เพื่อปรับปรุงรสชาติ สี กลิ่น เนื้อ และความเหนียวข้นของอาหารนักนวัตกรรมในทางอุตสาหกรรมการอาหารกำลังใช้วัสดุเหล่านี้เป็นแคปซูลบรรจุสารเสริมคุณค่าทางอาหาร เพื่อเพิ่มการดูดซึมและการนำสารอาหารไปใช้ในร่างกาย รวมถึงการนำไปใช้ในภาชนะบรรจุภัณฑ์ เพื่อสร้างความแข็งแรงยิ่งขึ้น หรือการทำลายจุลชีพ ตลอดจนการตรวจจับสารปนเปื้อนและช่วยในการตรวจสอบแหล่งที่มาของอาหาร แต่ประชาชนสหรัฐฯ จำนวนมากกำลังเริ่มตั้งคำถามว่ารัฐบาลเข้ามามีส่วนในการดูแลหรือผู้บริโภคมีความรู้ที่เพียงพอหรือไม่ในการป้องกันปฏิกิริยาจากสาธารณชนในด้านลบ

ปัจจุบันองค์การอาหารและยาสหรัฐฯ พิจารณาเรื่องเทคโนโลยีนาโนเป็นกรณีๆ ไป โดยเน้นอาหารเติมแต่งนาโน และอาหารเสริม พร้อมอยู่ระหว่างการกำหนดเพื่อบ่งชี้ว่าสารประกอบอาหารนาโน หรือส่วนประกอบของบรรจุภัณฑ์ประเภทใดก่อให้เกิดข้อวิตกกังวลเรื่องความปลอดภัย

แม้จะมีผลิตภัณฑ์อาหารนาโนเพิ่มมากขึ้นในตลาด แต่ผู้บริโภคสหรัฐฯ ยังไม่ทราบมากนักถึงข้อดี-ข้อเสีย สาเหตุเนื่องจาก ไม่มีข้อกำหนดให้มีการติดฉลากว่าอาหารหรือบรรจุภัณฑ์ใดมีการใส่วัสดุนาโน ดังนั้นจึงมีการพยายามผลักดันของกลุ่มผู้สนับสนุนผู้บริโภคเพื่อให้องค์การอาหารและยาสหรัฐฯ กำหนดให้มีการติดฉลากในผลิตภัณฑ์อาหารนาโน เพื่อให้ผู้บริโภคมีสิทธิเลือกบริโภค


สหรัฐฯ ตั้งศูนย์วิจัยใหม่ 2 แห่ง ศึกษาผลกระทบของวัสดุนาโนต่อชีวภาพ และสิ่งแวดล้อม
NSF และ USEPA สนับสนุนงบ 38 ล้านเหรียญสหรัฐฯ จัดตั้งศูนย์วิจัยเพื่อศึกษาปัญหาสิ่งแวดล้อมของเทคโนโลยีนาโน

เมื่อวันที่ 12 กันยายน 2551 National Science Foundation (NSF) และ United States Environmental Protection Agency (USEPA) ประกาศสนับสนุนงบประมาณ 38 ล้านเหรียญสหรัฐฯ ในระยะเวลา 5 ปี เพื่อจัดตั้งศูนย์วิจัยแห่งใหม่ เพื่อศึกษาปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมของเทคโนโลยีนาโน โดยมีมหาวิทยาลัยดุ๊ก (Duke University) และมหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนีย ลอสแอนเจอลิส (UCLA)เป็นผู้นำ

เหตุผลของการสนับสนุนเรื่องดังกล่าว คือ เมื่อนักวิจัยต่างๆ สามารถเข้าใจว่าอนุภาคนาโนในมิติใดมิติหนึ่งทำปฏิกิริยากับสิ่งแวดล้อมอย่างไรแล้ว ก็จะสามารถนำข้อมูลมาปรับปรุงการประเมินความเสี่ยง รวมถึงการช่วยให้ได้ข้อมูลที่ดีกว่าเดิมแก่ผู้วางนโยบาย และผู้พัฒนาเทคโนโลยีนาโนในเชิงพาณิชย์ ซึ่งปัจจุบันวัสดุนาโนมีการผลิตเป็นอุตสาหกรรมแล้ว แต่ยังไม่มีการควบคุมดูแลเป็นการเฉพาะในด้านสิ่งแวดล้อม

ศูนย์วิจัย 2 แห่งที่วางแผนดำเนินการ ได้แก่

1. ศูนย์ที่ตั้งที่  UCLA คือ UCCEIN ย่อมาจาก University California Center for Environmental Implications for Nanotechnology โดยตั้งภายใต้สถาบัน Californai Nanosystem Institute ด้วยงบประมาณ 24 ล้านเหรียญสหรัฐฯ ทั้งนี้จะเน้นการพัฒนาแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์เพื่อคาดการณ์ถึงผลของวัสดุนาโนแบบต่างๆ ที่มีต่อสุขภาพและสิ่งแวดล้อม โดยใช้การทดลองในเซลล์ และสัตว์ทดลอง
2. ศูนย์ที่ตั้งที่ มหาวิทยาลัยดุ๊ก คือ CEINT ย่อมาจาก (Center for Environmental Implications of Nanotechnology) ด้วยงบประมาณ 14 ล้านเหรียญสหรัฐฯ โดยเน้นเรื่องเส้นทางและการแพร่กระจายของวัสดุนาโนที่เกิดจากธรรมชาติและผลิตขึ้นจากอุตสาหกรรมในระบบนิเวศวิทยา ซึ่งได้เริ่มวางแผนสร้างระบบทดลองทางนิเวศวิทยาในป่าใกล้สถาบันและศึกษาอนุภาคนาโนของแร่ที่มีโลหะ

การจัดตั้งศูนย์วิจัยทั้ง 2 แห่ง เกิดขึ้น 1 สัปดาห์หลังความพยายามของประเทศต่างๆ ที่ยกเรื่องผลกระทบของวัสดุนาโนที่มีต่อสิ่งแวดล้อม สุขภาพ และความปลอดภัย ทั้งนี้ศูนย์วิจัยทั้ง 2 แห่ง มีหน้าที่สนับสนุน National Nanotechnology Institute (NNI) ซึ่งเป็น consortium ของหน่วยงานรัฐ รวม 25 แห่ง เพื่อศึกษา ควบคุมและดูแลเทคโนโลยีนาโน

ความคาดหวังจากการจัดตั้งศูนย์วิจัยดังกล่าว คือ การช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เรียนรู้เกี่ยวกับอันตรายของวัสดุนาโน และความพยายามคาดการณ์ความเสี่ยง ขณะที่เทคโนโลยีมีการพัฒนาก้าวหน้าไปในแต่ละวัน


แร่ธาตุในดินดาวอังคารชี้ให้เห็นว่าครั้งหนึ่งมีการไหลของน้ำบนดาวอังคาร
ต้นเดือน ต.ค. 2551 กลุ่มนักวิทยาศาสตร์สหรัฐฯ ที่ดำเนินโครงการส่งยานสำรวจอวกาศฟีนิกซ์ ไปสำรวจบนดาวอังคารประกาศว่า ยานสำรวจเคลื่อนที่ค้นพบแร่ธาตุที่ชี้วัดว่าเคยมีน้ำไหลบนดาวอังคาร

การค้นพบดังกล่าวมาจากการอ่านของอุปกรณ์บนยานฟีนิกซ์ 2 ชนิดคือ

1. Thermal and Evolved Gas Analyzer (TEGA) ซึ่งบันทึกข้อมูลการปล่อยน้ำออกจากดินของดวงดาวเมื่อเพิ่มความร้อนขึ้น รวมถึงการตรวจพบก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ถูกขับออกมาจากดินเมื่อให้ความร้อนสูงขึ้น
2. Microscopy, Electrochemistry, and Conductivity Analyzer (MEGA) ซึ่งตรวจวัดค่าความเป็นกรดด่างได้ 8.3 ในสารละลายดินกับน้ำ

ข้อมูลนี้แสดงให้เห็นว่าบนดวงดาวทำปฏิกิริยากับแร่ธาตุและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ทำให้มีการตั้งสมมติฐานว่า ช่วงเวลาไม่นานประมาณหลายหมื่นปี-สองสามล้านปีที่ผ่านมา การเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศของดาวอังคารอาจเป็นสาเหตุให้น้ำแข็งใต้ผิวดวงดาวละลายกลายเป็นแหล่งที่อยู่ของสิ่งมีชีวิต ดังที่มีการยืนยันแล้วจากการค้นพบสภาพแวดล้อมว่าเหมาะสมต่อจุลชีพที่จะอยู่อาศัยในความลึก  2-3 ซม. จากผิวดินลงไป อย่างไรก็ตามยังเป็นเรื่องที่ต้องพิสูจน์ต่อไป


การศึกษาจุดกำเนิดของชีวิตบนโลกครั้งใหม่ ได้ผลกรดอะมิโนมากกว่าเดิม
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยอินเดียน่า และมหาวิทยาลัยเม็กซิโก ร่วมกันตรวจวิเคราะห์ตัวอย่างดั้งเดิมเกี่ยวกับจุดกำเนิดของชีวิตบนโลก และพบกรดอะมิโนอีกหลายชนิดจากเดิม

ราวต้นปี พ.ศ. 2490 นายสแตนเลย์ แอล มิลเลอร์
 นักวิทยาศาสตร์สหรัฐฯ จากมหาวิทยาลัยชิคาโก มลรัฐอิลลินนอยส์ ได้ทำการทดลองที่มีชื่อเสียงทั่วโลกในขณะนั้น โดยจำลองแบบสภาวะบรรยากาศ พายุ ฟ้าผ่าในโลกยุคกำเนิดต้นๆ ในหลอดทดลองในห้องปฏิบัติการ จากนั้นได้ทำการตรวจสอบการสังเคราะห์กรดอะมิโนที่เกิดขึ้น ซึ่งกรดอะมิโนเป็นหน่วยโครงสร้างพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตของสารเปปไตน์ โปรตีนและกรดนิวคลีอิค เพื่อวิจัยว่าสิ่งมีชีวิตบนโลกเกิดขึ้นมาได้อย่างไร นับเป็นจุดเริ่มต้นของวงการชีวเคมี

จากการวิเคราะห์ครั้งใหม่โดยใช้อุปกรณ์เครื่องมือวิเคราะห์ที่ทันสมัยขึ้น เช่น เครื่อง Liquid Chromatography และ Mass Spectrometry ได้ตรวจพบกรดอะมิโนถึง 14 ชนิด และ เอมิน 5 ชนิด ในตัวอย่างดังกล่าว และกรดอะมิโน 22 ชนิด และ เอมิน 5 ชนิดในตัวอย่างอื่นๆ ที่มิได้มีการรายงานไว้ซึ่งเป็นการจำลองสภาพโลกเมื่อมีการระเบิดของภูเขาไฟ


นักวิจัยจากสหรัฐฯ ใช้แผ่นกาวสกอตช์ผลิตรังสีเอ็กซเรย์
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนีย ลอสแอนเจอลิส (UCLA) ค้นพบโดยบังเอิญว่าการดึงเทปกาวสกอตช์ออกจากหลอดจะผลิตรังสีเอ็กซเรย์ที่เพียงพอที่จะแสดงภาพเอ็กซเรย์ของนิ้วมือได้ ซึ่งอาจนำไปประยุกต์ใช้ในทางการแพทย์ และอื่นๆ

การค้นพบดังกล่าวสามารถนำไปสู่การรังสีเอ็กซเรย์ขนาดเล็ก (Complex X-ray Source) ที่สามารถใช้บำบัดโรคมะเร็งได้


นักวิทยาศาสตร์สร้างเซลล์แสงอาทิตย์ที่โค้งงอได้
ศ.จอห์น โรเวอร์ จากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ สหรัฐฯ พบวิธีผลิตเซลล์แสงอาทิตย์จำพวกซิลิกอนที่มีประสิทธิภาพ  สามารถโค้งงอ และใสพอนำมาติดบนหน้าต่างอาคารหรือรถยนต์ ซึ่งชี้หนทางใหม่ในการใช้ซิลิกอนที่ได้จากการหั่นบางๆ  (Slicing) เวฟเฟอร์ (Wafer) ให้ได้เป็นแผ่นบาง (Ultrathin) ซึ่งเปิดโอกาสการประยุกต์ใช้เซลล์แสงอาทิตย์ได้แพร่หลายขึ้น

ทั้งนี้เทคโนโลยีที่ทีมงานใช้คือวิธีการแกะพิเศษ (Special Etching Method) ที่เฉือนชิปออกจากผิวของก้อนซิลิกอนเวฟเฟอร์ ชิปที่เฉือนออกมามีความบาง 10-100 เท่ากว่าเวฟเฟอร์ จากนั้นอุปกรณ์จะจับชิ้นของซิลิกอนชิปเหมือนการปั๊มตรายาง เพื่อนำไปปั๊มลายบนพื้นผิวของวัสดุใหม่ที่ต้องการ เซลล์แสงอาทิตย์ที่เป็นซิลิกอนจะมีลักษณะคล้ายแผ่นหมึกพิมพ์ที่ใช้ปั๊มตรายาง ดังนั้นเราสามารถปั๊มเซลล์แสงอาทิตย์เป็นซิลิกอนลงพื้นผิวเป้าหมายที่ต้องการ จากนั้นขั้นสุดท้าย ได้แก่ การต่อวงจรกระแสไฟฟ้าเพื่อนำกระแสไฟฟ้าที่ผลิตออกมาใช้


ทีมนักวิทยาศาสตร์นานาชาติทำแผนที่ยีนส์เชื้อมาเลเรียพันธุ์ใหม่เพิ่มเติม
ทีมนักวิทยาศาสตร์นานาชาติประสบความสำเร็จในการจัดทำแผนที่ยีนส์ในเชื้อมาเลเรียอีก 2 สายพันธุ์ คือ P. knowlesi ซึ่งพบมากในเอเชียและอเมริกา และ P. Vivax พบมากในอาฟริกาและเป็นสาเหตุหลักของการตายของประชากรในอาฟริกา การค้นพบนี้ช่วยให้นักวิจัยสามารถเปรียบเทียบความต่างระหว่างสายพันธุ์เชื้อมาเลเรียต่างๆ ดีขึ้น สู่การป้องกันและรักษาต่อไป


แผ่นฟิล์มบางประกอบขึ้นเป็นวัสดุตัวนำยิ่งยวด
ทีมนักวิจัยสหรัฐฯ พัฒนาแผ่นฟิล์มบาง (Ultrathin film) ซึ่งเมื่อรวมกันจะกลายเป็นวัสดุตัวนำยิ่งยวด (Superconductor) ที่ทันสมัยก้าวหน้า นำไปสู่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความเร็วและประหยัดพลังงานชนิดใหม่

การวิจัยดังกล่าวนำโดย ดร.ไอแลน โบโซวิค จากห้องปฏิบัติการแห่งชาติบรูคเฮเว่น ของกระทรวงพลังงานสหรัฐฯ ซึ่งวัสดุตัวนำยิ่งยวดนี้มีประโยชน์ในการเป็นตัวนำกระแสไฟฟ้า และหากให้ความเย็นวัสดุจนถึงอุณหภูมิสูงสุดที่เป็นอุณหภูมิวิกฤติในการทำงานของวัสดุนั้น วัสดุตัวนำยิ่งยวดจะไม่มีแรงต้านทานต่อการไหลของกระแสไฟฟ้าแต่อย่างใด ซึ่งต่างกับสายไฟฟ้าที่ใช้กันทั่วไปที่อาจเกิดความร้อนขึ้น


ชั้นรูรั่วโอโซนในบรรยากาศโลกมีความกว้างใหญ่ที่สุดเท่าที่ผ่านมา
องค์การอุตุนิยมวิทยาโลก รายงานว่าปี 2551 รูรั่วโอโซนในบรรยากาศโลกมีความกว้างใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยบันทึกไว้ ครอบคลุมพื้นที่ 27 ล้านตารางกิโลเมตร

แม้สารเคมีที่ทำลายชั้นโอโซน เช่น สารคลอโรฟลูออโรคาร์บอน (CFCs) จะทยอยเลิกใช้ในทั่วโลกภายใต้พิธีสารเกียวโต แต่ยังคงมีสาร CFCs หลงเหลือในชั้นบรรยากาศคาดว่าจะมีปริมาณลดลงด้วยอัตราประมาณ 1% : ปี อย่างไรก็ตามขนาดของรูรั่วโอโซนนั้นขึ้นกับสภาพภูมิอากาศในชั้น Stratosphere เป็นส่วนใหญ่ โดยขึ้นกับอุณหภูมิและขนาดของลมวนขั้วโลก (Polar Vortex) เมื่ออากาศเย็นผิดปกติและมีความสมดุลก็จะเกิดชั้นรูรั่วโอโซนที่ลึกมาก

 
ติดตามอ่านเพิ่มเติมได้ที่ http://www.nstda.or.th/index.php/nstda-doc-archives/doc_download/316----102551--2551

บทความนี้มีประโยชน์มากน้อยเพียงใด: / 2
น้อยมากที่สุด