การพัฒนาไฮโดรเจลจากแป้งมันสำปะหลัง เพื่อนำมาเป็นวัสดุชีวภาพในการเพิ่มความชื้นในดิน
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
วิรมณ คชสังข์, ชิดตะวัน เพ็งอ้น, สุทธิดา ไร่วิวัฒน์
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
ทัศนียา มาตุการักษ์
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
ปัจจุบันมีปัญหาที่เกี่ยวกับดินอยู่มากมาย เช่น ปัญหาดินที่ขาดความชื้นและแร่ธาตุ ซึ่งสาเหตุเกิดจากที่ดินไม่ได้รับน้ำ การเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศ ทำให้ดินขาดความชื้นและแร่ธาตุ ส่งผลกระทบอย่างมากในด้านการเกษตรเนื่องจากพืชไม่สามารถเจริญเติบโตได้และตายไปในที่สุด
จากงานวิจัยมีดินวิทยาศาสตร์ที่มีสีสันสดใสท่ีนิยมใช้ปลูกต้นไม้แทนดิน ซึ่งดินวิทยาศาสตร์หรือเจลสีสันเหล่านี้รู้จักกันอีกชื่อหนึ่งว่า ไฮโดรเจล หรือสารโพลิเมอร์ดูดซับยิ่งยวด (Superabsorbent polymer) ซึ่งสามารถตอบโจทย์ในการแก้ปัญหาได้อย่างดี ไฮโดรเจลซึ่งมีโครงสร้างเป็นร่างแหสามมิติ เมื่อสัมผัสน้ำหรือของเหลววัสดุชนิดนี้จะมีคุณสมบัติพิเศษในการดูดซับน้ำและกักเก็บน้ำไว้ในโครงสร้างได้ดี เป็นวัสดุอุ้มน้ำเพื่อเพิ่มความชื้นในดิน ทําให้พืชสามารถเจริญเติบโตได้ในสภาวะที่ขาดแคลนน้ำ โดยไฮโดรเจลจะค่อยๆปล่อยนํ้าที่ดูดซับไว้ออกมา นอกจากนี้ไฮโดรเจลยังช่วยป้องกันการสูญเสียแร่ธาตุในดิน เนื่องจากสามารถดูดซับแร่ธาตุต่างๆได้ จึงเป็นทางเลือกที่จะประหยัดน้ำในด้านการเกษตรไปได้มาก แต่โดยส่วนใหญ่ไฮโดรเจลที่นํามาใช้ในด้านการเกษตรนั้นเป็นพอลิเมอร์สังเคราะห์จากปิโตรเคมีซึ่งย่อยสลายได้ยาก ทางคณะผู้จัดทำจึงอยากจะเสนอการสังเคราะห์ไฮโดรเจลจากแป้งมันสำปะหลังโดยการดัดแปรแป้งด้วยวิธีคาร์บอกซีเมทิเลชั่น(carboxymethylation) ตามด้วยการสร้างโครงสร้างเจลให้แก่แป้งด้วยการทำปฏิกิริยากับกรดซิตริกซึ่งเป็นกรดอินทรีย์ที่มีความปลอดภัย ไฮโดรเจลจากแป้งมันสำปะหลังเป็นวัสดุชีวภาพที่สามารถย่อยสลายตามธรรมชาติได้และไม่สร้างมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม หาซื้อได้ง่าย ราคาถูก และพัฒนาไฮโดรเจลขึ้นโดยสามารถเพิ่มความชื้นพร้อมปลดปล่อยแร่ธาตุที่จำเป็นสำหรับดินได้ และยังสามารถนำไปเป็นวัสดุทดแทนความชื้นสำหรับพืชในการแก้ปัญหาดินแห้ง หรือดินที่ขาดแร่ธาตุ จึงได้ทำการพัฒนาไฮโดรเจลจากแป้งมันสำปะหลังสำหรับเพิ่มความชื้นและแร่ธาตุให้แก่ดิน