สารเคลือบนาโน ศักยภาพของ “เช็ก”ด้านเทคโนโลยี

บทความพิเศษโดย:เอกอัครราชทูต ณ กรุงปราก

ศักยภาพด้านนาโนเทคโนโลยีของสาธารณรัฐเช็กมีประวัติที่น่าสนใจ โดยเริ่มพัฒนาจากพื้นฐานของการเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านเคมีวิทยาและวัสดุศาสตร์ตั้งแต่ช่วงปี พ.ศ. 2493 ในขณะนั้นเช็กโกสโลวะเกียเป็นผู้ผลิตกล้องจุลทรรศน์ที่สำคัญของโลกจนนำไปสู่การตัดสินใจเปิดโรงงานผลิตกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (electron microscope) ของบริษัท Thermo Fisher Scientific (FEI) ซึ่งเป็นโรงงานผลิตกล้องจุลทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดในภูมิภาคยุโป ที่เมืองเบอร์โน ในภูมิภาค South Moravia เมื่อปี พ.ศ. 2557 ต่อมาการวิจัยและพัฒนาด้านนาโนเทคโนโลยีในสาธารณรัฐเช็กเริ่มขึ้นอย่างจริงจังในปี พ.ศ. 2546 เมื่อมีการผลิตเส้นใยนาโนเป็นครั้งแรกที่ Technical University of Liberec และมีการพัฒนาห่วงโซ่อุปทานเส้นใยนาโนอย่างต่อเนื่องและสามารถควบคุมมาตรฐานการผลิตได้จากการมีระบบการวิจัยและพัฒนาที่มีศักยภาพ

ปัจจุบันสาธารณรัฐเช็กเน้นการพัฒนานาโนเทคโนโลยีและการผลิตเส้นใยนาโนเพื่อวัตถุประสงค์ในการนำไปประยุกต์ใช้ในการบำบัดน้ำเสีย การลดมลภาวะทางอากาศ การผลิตเครื่องนุ่งห่มที่มีลักษณะพิเศษเพื่อการใช้งานในแต่ละสภาพพื้นที่และอากาศ และการผลิตเครื่องนอน ตลอดจนการวิจัยโครงสร้างนาโน (nanostructure และ nanoparticles) ที่มีมาตรฐานสูงเพื่อป้องกันการปลอมแปลงผลิตภัณฑ์

บทบาทสำคัญของเช็กในด้านนาโนเทคโนโลยียังรวมถึงการเป็นผู้ผลิตกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนถึง 1 ใน 3 ของการผลิตทั้งหมดในโลก เป็นผู้คิดค้นการปั่นเส้นใยนาโนที่ขนาดระดับ 200 นาโนเมตร การจัดตั้งศูนย์วิจัยและพัฒนาด้านนาโนเทคโนโลยีซึ่งมีมูลค่าการลงทุนประมาณ 40% ของศูนย์วิจัยด้านนาโนเทคโนโลยีของสหรัฐอเมริกาและเยอรมนี ศูนย์วิจัยด้านนาโนเทคโนโลยีที่สำคัญของสาธารณรัฐเช็ก ได้แก่ (1) CEITEC Nano Research Infrastructure (เมือง Brno) (2) Institute for Nanomaterials, Advanced Technologies and Innovation, Technical University of Liberec (Cxl TUL), (3) ELI Beamlines-International Laser Research Center (เมือง Dolni Brezany) (4) HILASE Center ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ Institute of Physics ภายใต้ Czech Academy of Science (เมือง Dolni Brezany) และ (5) Regional Center of Advanced Technologies and Materials (RCATM) (เมือง Olomouc)  

เมื่อเร็ว ๆ นี้สถานเอกอัครราชทูตฯ ได้รับเชิญให้เข้าร่วมกิจกรรมนำเสนอผลิตภัณฑ์สารเคลือบนาโน (nanocoating) ของบริษัท FN Nano Ltd. ผู้นำด้านการวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์นาโนเทคโนโลยีของเช็ก (ก่อตั้งเมื่อปี 2559) ซึ่งเป็นบริษัทในเครือของบริษัท Advanced Materials-JTJ Ltd. (AMJTJ) (ก่อตั้งเมื่อปี 2546) ซึ่งเป็นผู้เชี่ยวชาญในการพัฒนานวัตกรรมนาโนเทคโนโลยีและการพัฒนาผลิตภัณฑ์นาโนเทคโนโลยีในรูปแบบต่าง ๆ สำหรับผลิตภัณฑ์สารเคลือบนาโนที่ถูกคิดค้นล่าสุดนี้ บริษัท FN Nano Ltd. ได้นำนวัตกรรมนาโนเทคโนโลยีที่คิดค้นโดย Ing. Jan Prochazka (ผู้ก่อตั้ง AMJTJ) มาวิจัยและพัฒนาต่อยอดโดยส่วนผสมหลักของสารเคลือบนาโนชนิดนี้ คือ titanium dioxide

คุณสมบัติสำคัญของสารเคลือบนาโนคือ การช่วยรักษาสิ่งแวดล้อมและทำลายมลภาวะโดยอาศัยกระบวนเร่งปฏิกิริยาด้วยแสง (photocatalysis) เพื่อให้โมเลกุลในสารเคลือบดักจับและทำลายมลภาวะในอากาศ ตลอดจนการบำบัดน้ำเสีย การลดความสกปรกและฆ่าเชื้อโรคบนพื้นผิวผนังอาคารและห้องปฏิบัติการทางการแพทย์ และสามารถฆ่าเชื้อไวรัสและแบคทีเรียชนิดต่าง ๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ รวมถึงเชื้อไวรัส COVID-19

ผลิตภัณฑ์สารเคลือบนาโนของบริษัท FN Nano Ltd. มี 7 ชนิดประกอบด้วย (1) FN 1 Functional Coating (ใช้กับการเคลือบพื้นผิวภายนอกและภายในอาคารที่เป็นวัสดุประเภทปูนซีเมนต์ หิน ไม้ กระเบื้อง) (2) FN 2 Functional Coating (ใช้กับพื้นผิวแบบเดียวกับประเภท FN 1 Functional Coating แต่เน้นที่การลดมลภาวะทางอากาศและลดการเจือปนของเชื้อราและจุลินทรีย์ในอากาศ) (3) FN 3 Functional Coating (เป็นนวัตกรรมที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงเพื่อช่วยฟอกอากาศ) (4) FN 1 Transparent Functional Coating (เป็นการพัฒนาต่อยอด FN 1 Functional Coating เพื่อให้สีของสารเคลือบนาโนมีความใสมากขึ้น เพื่อให้สามารถคงสีเดิมของวัตถุและพื้นผิวที่ถูกเคลือบ

แต่ในขณะเดียวกันก็สามารถป้องกันเชื้อรา จุลินทรีย์ และฝุ่นละอองที่จะทำลายพื้นผิวของวัตถุและผนัง (5) FN-Biomax (ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อใช้สำหรับการเคลือบเพื่อฆ่าเชื้อโรค แบคทีเรีย และจุลินทรีย์ เหมาะสำหรับการใช้เคลือบภายในที่พักอาศัย สถานพยาบาล และสถานศึกษา) (6) FN-Wood (เหมาะสำหรับการเคลือบพื้นผิวไม้เพื่อให้ไม้คงสีตามธรรมชาติ ไม่หมองคล้ำและยังช่วยลดการเกิดเชื้อราในเนื้อไม้ โดยเฉพาะไม้ที่ต้องตากแดดเป็นเวลานาน แสงแดดจะช่วยเร่งปฏิกิริยาให้น้ำยาเคลือบและกระตุ้นให้เกิดการทำความสะอาดพื้นผิวของเนื้อไม้) และ (7) FN-AQUA (เป็นนวัตกรรมที่ใช้ photocatalytic phenomenon ในการบำบัดน้ำเสียจากการปนเปื้อนของสารเคมี จุลินทรีย์และเชื้อโรค ตลอดจนควบคุมการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ในน้ำ เหมาะสำหรับการใช้บำบัดน้ำในสระว่ายน้ำที่มีการติดหลอดไฟ UV และระบบโรงกรองน้ำ ซึ่งจะช่วยลดการใช้สารเคมีในการบำบัดน้ำเสียได้อีกทางหนึ่ง)

ปัจจุบันบริษัท FN Nano Ltd. มีโรงงานผลิตอยู่ 2 แห่ง คือในสหรัฐอเมริกาและสาธารณรัฐเช็ก และมีการส่งผลิตภัณฑ์สารเคลือบชนิดต่าง ๆ ไปขายในประเทศต่าง ๆ ในทุกภูมิภาคของโลก โดยมีจีนเป็นลูกค้ารายใหญ่ในภูมิภาคเอเชีย ค่าใช้จ่ายในการทาสารเคลือบนาโนมีอัตราเฉลี่ยอยู่ที่ 10 ยูโรต่อ 1 ตารางเมตร และสำหรับสภาพอากาศและพื้นผิวปกติสารเคลือบนาโนจะมีอายุประมาณ 10 – 20 ปี

ผลิตภัณฑ์สารเคลือบนาโนของบริษัท FN Nano Ltd. เป็นความสำเร็จอีกขั้นของการพัฒนาผลิตภัณฑ์ด้านนาโนเทคโนโลยีเพื่อสิ่งแวดล้อมและลดการเกิดมลภาวะทางอากาศและน้ำของเช็ก ซึ่งสอดคล้องกับเป้าหมายการพัฒนาประเทศตามยุทธศาสตร์ด้านนวัตกรรม 2019 – 2030 และการพัฒนาเมืองอัจฉริยะของกรุงปราก ตลอดจนการเร่งลดมลภาวะและการปล่อยก๊าซเรือนกระจกให้เหลือ 0 ภายในปี 2593 (climate neutral by 2050: net-zero greenhouse gas emissions) ตามแผน European Green Deal ของอียู

อีกทั้งปัจจุบันบริษัท FN Nano Ltd. สนใจที่จะขยายตลาดมายังประเทศไทย จึงน่าจะเป็นโอกาสสำหรับบริษัทผู้ผลิตวัสดุก่อสร้าง สี และสารเคลือบพื้นผิวต่างๆ ในประเทศไทยซึ่งเป็นสาขาที่ไทยมีความชำนาญและมีประสบการณ์มายาวนานและกำลังเริ่มปรับตัวและให้ความสำคัญกับการนำเทคโนโลยีมาประยุกต์ใช้เพื่อผลิตวัสดุก่อสร้างที่มีคุณสมบัติช่วยประหยัดพลังงาน ลดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมและปลอดภัยต่อสุขภาพผู้อยู่อาศัย จึงนับเป็นอีกช่องทางความร่วมมือระหว่างไทยกับสาธารณรัฐเช็กในด้านเทคโนโลยีและนวัตกรรมที่มีศักยภาพ

เมื่อวันที่ 2 มิถุนายน 2563 นางอุรีรัชต์ เจริญโต เอกอัครราชทูต ณ กรุงปราก เข้าร่วมกิจกรรมการนำเสนอผลิตภัณฑ์สารเคลือบนาโนเทคโนโลยีของบริษัท FN Nano LTd. ซึ่งเป็นบริษัทในเครือของ Advanced Materials-JTJ Ltd ผู้เชี่ยวชาญและผู้นำในการพัฒนานวัตกรรมด้านนาโนเทคโนโลยีของเช็ก