การเตรียมแผ่นเส้นใยเซลลูโลสที่สังเคราะห์จากแบคทีเรียโดยมีอนุภาคระดับนาโนเมตรของโลหะเงินและผงแม่เหล็กเพื่อประยุกต์ใช้เป็นวัสดุป้องกันการรบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า : รายงานผลการวิจัย

Abstract

ปัจจุบัน วัสดุที่สามารถตอบสนองต่อทั้งสนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้า ได้รับความสนใจเพิ่มขึ้นอย่างมาก เนื่องจากความหลากหลายในการประยุกต์ใช้งาน เช่น กล้ามเนื้อเทียม เซ็นเซอร์ วัสดุเก็บข้อมูล และวัสดุ กำบังคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และงานวิจัยนี้ ผู้วิจัยประสบความสำเร็จในการเตรียมวัสดุที่สามารถตอบสนองต่อทั้งสนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้า โดยทำการสังเคราะห์อนุภาคแม่เหล็กและอนุภาคเงินลงในเส้นใยแบคทีเรียเซลลูโลส ตามลำดับ โดยที่อนุภาคแม่เหล็กสามารถสังเคราะห์ลงในเส้นใยแบคทีเรียเซลลูโลส โดยผ่าน วิธี Ammonia Gas-Enhancing in situ Co-Precipitation Method โดยทำการแช่ แผ่นไฮโดรเจลบริสุทธิ์ของแบคทีเรียเซลลูโลสลงใน สารละลายเหล็ก ซึ่งประกอบด้วย FeCl₃ และ FeSo₄ หลังจากนั้น แบคทีเรียเซลลูโลสที่อิ่มตัวด้วยเหล็กไอออนจะถูกรมด้วย ก๊าซแอมโมเนีย ซึ่งจะทำหน้าที่เปลี่ยนเหล็กไอออนดังกล่าวให้กลายเป็นอนุภาคแม่เหล็กตกตะกอนอยู่ภายในเส้นใยแบคทีเรียเซลลูโลส หลังจากนั้น แผ่นไฮโรเจลของเส้นใยแบคทีเรียเซลลูโลสที่ประกอบด้วยอนุภาคแม่เหล็กก็จะถูกใช้เป็นเมตริกซ์ในการสังเคราะห์อนุภาคเงินอีกครั้ง โดยนำไปแช่ในสารละลาย AgNo₃ แล้วจึงนำไปแช่ต่อในสารละลาย NaBH₄ ซึ่งอนุภาคเงินที่เกิดจากปฏิกิริยาระหว่าง Ag+ และ NaBH₄ จะเกิดขึ้นภายในเส้นใยแบคทีเรียเซลลูโลส หลังจากนั้น เส้นใยแบคทีเรียที่ประกอบด้วยทั้งอนุภาคแม่เหล็กและอนุภาคเงินจะถูกนำไปแช่ในน้ำกลั่นจนกระทั่งมีฤทธิ์เป็นกลาง แล้วจึงนำไปทำแห้งด้วยเทคนิค Freeze-drying เส้นใยแบคทีเรียที่ประกอบด้วยทั้งอนุภาคแม่เหล็กและอนุภาคเงินที่ผ่านกระบวนการทำแห้งแล้วจะถูกเก็บไว้ในตู้ควบคุมความชื้น การเกิดขึ้นของอนุภาคแม่เหล็กและอนุภาคเงินจะถูกยืนยันด้วยเทคนิค Scanning Electron Microscopy (SEM) X-ray Diffraction (XRD) และ Energy Dispersive X-ray (EDX) ปริมาณร้อยละโดยน้ำหนักของอนุภาคแม่เหล็กและอนุภาคเงินจะถูกคำนวณโดยอ้างอิงจากผลการทดลองของเทคนิค Thermogravimetric analysis (TGA) หลังจากนั้นค่าความสามารถในการตอบสนองต่อสนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้าของเส้นใยแบคทีเรียที่ประกอบด้วยทั้งอนุภาคแม่เหล็กและอนุภาคเงินจะถูกวิเคราะห์ผ่านเทคนิค Vibrating Sample magnetometry (VSM) และ Two Point Probe Electrometer ตามลำดับ โดยข้อมูลความสามารถในการตอบสนองต่อสนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้าของเส้นใยแบคทีเรียที่ประกอบด้วยทั้งอนุภาคแม่เหล็กและอนุภาคเงินจะถูกนำไปใช้ในการวิเคราะห์ความสามารถในการประยุกต์ใช้เป็นวัสดุกำบังคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าอีกด้วย