นักศึกษาและนักวิจัย มทร.ธัญบุรี คิดค้นนวัตกรรมหน้ากากผ้าป้องกันไวรัสโควิด-19 แสดงผลเมื่อผู้สวมใส่มีอุณหภูมิร่างกายสูงด้วยการพัฒนาหน้ากากและแถบยางยืดเคลือบตกแต่งด้วยสารเทอร์โมโครมิก

ดร.นารีรัตน์ จริยะปัญญา อาจารย์นักวิจัยภาควิชาวิศวกรรมสิ่งทอ สาขาวิศวกรรมการจัดการผลิตภัณฑ์สิ่งทอ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี (มทร.ธัญบุรี) เผยว่า ตนและ ผศ.สุนีย์ หทัยวสีวงศ์ ในฐานะอาจารย์ที่ปรึกษา และทีมนักศึกษาคณะวิศวกรรมศาสตร์ ชั้นปีที่ 3 นำโดย “บีม” น.ส.วิจิตรา ควรรับผล “นิว” น.ส.มนัญญา จำปาศรี พร้อมด้วย “มายด์” น.ส.คนิษฐา สุวรรณศิลป์ ได้ร่วมกันพัฒนานวัตกรรมหน้ากากเปลี่ยนสีไปเมื่อผู้สวมใส่เมื่อมีอุณหภูมิสูง ด้วยการพัฒนาชิ้นส่วนหน้ากากและแถบยางยืด (Elastic Band) เคลือบตกแต่งด้วยสารเทอร์โมโครมิก โดยเมื่อผู้สวมใส่มีอุณหภูมิร่างกายสูงประมาณ 37.5 องศาเซลเซียส สีของสารเทอร์โมโครมิกบนหน้ากากและยางยืด จะเปลี่ยนเป็นไม่มีสีและแสดงสีเดิมของเนื้อผ้า

ดร.นารีรัตน์ กล่าวว่า นวัตกรรมหน้ากากผ้าป้องกันไวรัสโควิด-19 โดยแสดงผลเมื่อผู้สวมใส่มีอุณหภูมิสูง ด้วยการเปลี่ยนสีของสารเทอร์โมโครมิก เพื่อให้มีประสิทธิภาพในการป้องกันและสามารถช่วยตรวจสอบในเบื้องต้นได้ว่าผู้สวมใส่มีอาการป่วยหรือมีอุณภูมิร่างกายสูงเกิน 37.5 องศาเซลเซียสหรือไม่ โดยสารเทอร์โมโครมิกมีความสามารถในการเปลี่ยนสีตามอุณหภูมิที่กำหนด ซึ่งการทดสอบครั้งนี้ได้กำหนดให้การเปลี่ยนสีมี 3 อุณหภูมิจุดวิกฤตหรือ Melting point ประกอบไปด้วย สีน้ำตาลที่อุณหภูมิ 35 องศาเซลเซียส สีดำที่อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส และสีน้ำเงินที่อุณหภูมิ 38 องศาเซลเซียส

จากการทดสอบการเปลี่ยนสีเทอร์โมโครมิกในเบื้องต้นได้นำแถบยางยืดชนิดเดียวกันมาย้อมสารเทอร์โมโครมิกและทดสอบการเปลี่ยนสีในช่วงอุณหภูมิ 35 – 38.5 องศาเซลเซียส ปรากฏว่าสารเทอร์โมโครมิกที่นำมาตกแต่งนั้นสีน้ำเงินมีอุณหภูมิการเปลี่ยนสีได้ใกล้เคียงกับความต้องการนำไปใช้งานที่ 37.5 องศาเซลเซียส จะมีการเปลี่ยนสีซึ่งเหมือนอุณหภูมิเริ่มต้นของผู้ที่มีอาการไข้ จึงนำสารสารเทอร์โมโครมิกสีน้ำเงินดังกล่าวนี้มาประยุกต์ใช้บนผ้าและแถบยางยืด พร้อมกับออกแบบหน้ากากผ้าที่เหมาะสมที่มีลักษณะเป็น 3D

หน้ากากผ้าที่ทีมวิจัยต้องการพัฒนาควบคู่กับการประยุกต์ใช้สารเทอร์โมโครมิกประกอบด้วย หน้ากากผ้าชั้นนอก มีประสิทธิภาพ สะท้อนน้ำ ป้องกันแบคทีเรีย หายใจได้สะดวก ที่สำคัญยังป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ได้ด้วยการใส่เส้นใยที่มีส่วนผสมของคาร์บอนไฟเบอร์ ส่วนผ้าชั้นใน เป็นผ้าฝ้าย100% ไม่ตกแต่งสารเพื่อป้องกันการระคายเคืองบนผิวหนัง ขณะที่แถบยางยืดใช้ตกแต่งสารเทอร์โมโครมิก เนื่องจากแถบยางยืด เป็นส่วนที่แนบติดกับผิวหนังจึงสามารถสัมผัสอุณหภูมิความร้อนบริเวณใบหน้าได้เป็นอย่างดี และชิ้นส่วนของผ้าที่ตกแต่งสารเทอร์โมโครมิกนั้นได้ออกแบบมาเพื่อที่สัมผัสอุณหภูมิบนผิวหน้าให้ได้มากที่สุด

ทีมผู้วิจัย ยังกล่าวอีกว่า การออกแบบหน้ากากผ้าป้องกันไวรัสโควิด-19 สามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการออกแบบหุ่นจำลองขึ้นมาและให้มีอุณหภูมิประมาณ 37.5 – 40 องศาเซลเซียส และสวมหน้ากากผ้าลงบนหุ่นทดลอง เนื่องจากในช่วงสถานการณ์การแพร่ระบาดของไวรัสโควิด-19 นั้นเป็นการเสี่ยงต่อทีมผู้วิจัยที่จะทดสอบกับผู้ป่วยอุณหภูมิสูงจริง จึงได้สร้างต้นแบบจำลองมาใช้งานและจะนำหน้ากากผ้าที่ตกแต่งด้วยสารเทอร์โมโครมิกไปใช้กับผู้ป่วยที่เป็นไข้และมีอุณหภูมิสูงจริงต่อไป และเหมาะกับทุกกลุ่มคนที่ต้องอยู่ในคนหมู่มาก เพื่อช่วยคัดกรองผู้ที่มีอุณหภูมิสูงออกจากคนปกติ ซึ่งสอดรับกับการตรวจวัดอุณหภูมิที่มีเพียงการวัดเฉพาะทางเข้าเพียงเท่านั้น โดยหน้ากากที่พัฒนาขึ้นนี้มีราคาสูงกว่าหน้ากากผ้าทั่วไปเพียงแค่ 10 – 15 บาทเท่านั้น สามารถซักด้วยน้ำสะอาดและสบู่ได้มากถึง 30 ครั้ง

นวัตกรรมหน้ากากผ้าป้องกันไวรัสโควิด-19 โดยแสดงผลผู้ป่วยที่มีอุณหภูมิสูงด้วยการเปลี่ยนสีของสารเทอร์โมโครมิก เป็นส่วนหนึ่งของโครงการที่เกี่ยวเนื่องกับการพัฒนานวัตกรรมหรือสิ่งประดิษฐ์ที่สามารถแก้ปัญหาและผลกระทบจากการแพร่ระบาดของเชื้อไวรัสโควิด-19 และจะสามารถเป็นต้นแบบนวัตกรรมหน้ากากผ้าในเชิงพานิชย์ได้ในอนาคต ขณะนี้ได้ยื่นคำขอจดทะเบียนอนุสิทธิบัตรเรียบร้อยแล้ว ผู้สนใจสามารถขอข้อมูลเพิ่มเติม โทร.02 549 3450.

เรื่อง/อลงกรณ์ รัตตะเวทิน. มทร.ธัญบุรี