หลาย ๆ คนคงได้ยินข่าวน้ำมันรั่วไหลออกมาปนเปื้อนในทะเล นักวิทยาศาสตร์พยายามคิดค้นสิ่งที่จะเข้ามาช่วยจัดการกับปัญหานี้ ซึ่งเป็นวัสดุที่สามารถจัดการปัญหามลพิษและยังมีน้ำหนักเบาที่สุดในโลกอีกด้วย         

วัสดุที่มีน้ำหนักเบาที่สุดในโลก คือ คาร์บอนแอร์โรเจล (Carbon aerogel) ถูกพัฒนาโดยทีมนักวิทยาศาสตร์ชาวจีน จากมหาวิทยาลัย Zhejiang ใน Hangzhou ซึ่งวัสดุดังกล่าวมีความหนาแน่นเพียง 0.16 มิลลิกรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร Gao กล่าวว่า “ถ้านำคาร์บอนแอร์โรเจลที่มีขนาดเท่ากับเหยือกน้ำไปวางไว้บนหญ้าซีตาเรีย (Setaria) ซึ่งเป็นหญ้าชนิดหนึ่ง  ก็จะไม่ทำให้ใบหญ้าเกิดการโค้งงอแต่อย่างใด”

คาร์บอนแอร์โรเจลผลิตจากแกรนิต (Granite) และคาร์บอนนาโนทิวบ์ (Carbon nanotubes) โดยใช้วิธีการ Freeze-dried นำเอาความชื้นออกจากแกรนิตและคาร์บอนนาโนทิวบ์เพื่อทำให้เป็นของแข็ง (Solid) แต่ยังสามารถรักษาลักษณะต่างๆ ไว้ได้ ซึ่งส่งผลให้คาร์บอนแอร์โรเจลมีโครงสร้างเหมือนฟองน้ำ (มีรูพรุน) และปริมาตร 1/6 ของสารนี้คืออากาศ

ลักษณะรูพรุนของฟองน้ำ

เนื่องจากโครงสร้างที่มีรูพรุนของคาร์บอนแอร์โรเจล ทำให้ตัวมันมีความสามารถในการดูดซับสิ่งต่าง ๆ ได้มากกว่าน้ำหนักของตัวมันเองถึง 900 เท่า และด้วยความสามารถพิเศษนี้เองที่ทำให้คาร์บอนแอร์โรเจลเข้ามามีบทบาทสำคัญในการควบคุมปัญหามลภาวะต่าง ๆ เช่น การควบคุมปริมาณน้ำมันที่รั่วไหลในทะเล การทำน้ำให้บริสุทธิ์ หรือแม้แต่การทำอากาศให้บริสุทธิ์

ในปัจจุบันวัสดุที่ใช้ในการดูดซับสารอินทรีย์มีความสามารถในการดูดซับประมาณ 10 เท่าเมื่อเทียบกับน้ำหนักของตัวมันเอง ในขณะที่คาร์บอนแอร์โรเจลมีความสามารถในการดูดซับมากกว่าถึง 900 เท่า นอกจากนี้คาร์บอนแอร์โรเจลยังมีความสามารถในการดูดซับได้อย่างรวดเร็วอีกด้วย กล่าวคือ คาร์บอนแอร์โรเจล 1 กรัมสามารถดูดซับสารอินทรีย์ได้เร็วถึง 68.8 กรัม/วินาที ทำให้ตัวมันเหมาะสมสำหรับแก้ปัญหาน้ำมันที่รั่วไหลในทะเล

หากพิจารณาจากภายนอกแล้วคาร์บอนแอร์โรเจลอาจจะดูเปราะบางมาก แต่อันที่จริงแล้วตัวมันมีความยืดหยุ่นสูงมาก มันสามารถกลับคืนสู่สภาพปกติได้ถึงแม้จะได้รับการบีบอัดอย่างรุนแรงก็ตาม และด้วยลักษณะดังกล่าวอาจทำให้คาร์บอนแอร์โรเจลมีประโยชน์สำหรับใช้เป็นวัสดุอุปกรณ์ทางด้านอิเล็กทรอนิกส์ต่อไป

เมื่ออ่านมาถึงตรงนี้แล้ว หลายคนคงได้รับความรู้ใหม่ ๆ เกี่ยวกับนวัตกรรมทางวิทยาศาสตร์รวมถึงการจัดการกับปัญหามลพิษกันมากยิ่งขึ้นนะคะ หวังว่าบทความนี้จะเป็นประโยชน์ต่อผู้อ่านไม่มากก็น้อย ไว้เจอกันใหม่โอกาสหน้านะคะ สวัสดีค่ะ