ไม้เทนนิสนาโนจะมีคุณสมบัติพิเศษอย่างไร

หากถามว่า 1 ถึง 100 นาโนเมตร เป็นขนาดเท่าไร คำว่า “นาโนเมตร (Nanometer, nm)” นั้น จะหมายถึงขนาดเศษหนึ่งส่วนพันล้านส่วนของหนึ่งเมตร เทียบได้กับ 10 ยกกำลัง -9 หรือ 10-9  ซึ่งถามว่าเล็กขนาดไหน ก็เล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นผมมนุษย์ประมาณ 8 หมื่นถึง 1 แสนเท่า โดยสิ่งของที่เล็กที่สุดที่มนุษย์สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่านั้นมีขนาดประมาณ 10,000 นาโนเมตร ดังนั้นขนาดหนึ่งนาโนเมตรจึงเป็นสิ่งที่เราไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า หรือแม้แต่การใช้กล้องจุลทรรศน์ธรรมดา ต้องใช้กล้องจุลทรรศน์ที่มีกำลังขยายสูงมาก กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน หรือกล้องที่ผลิตมาเพื่อการใช้งานในระดับนาโนเท่านั้น

เทคโนโลยีนาโนพัฒนาขึ้นมาแล้วใช้ประโยชน์อะไรบ้าง

ปัจจุบันมีการประยุกต์ใช้นาโนเทคโนโลยีกันอย่างกว้างขวาง ในหลายๆอุตสาหกรรม ทั้งทางด้านเกษตรและสิ่งแวดล้อม ด้านวิศวกรรม ด้านการก่อสร้าง ด้านการผลิต ด้านกีฬา ด้านสุขภาพและผลิตภัณฑ์สุขภาพ รวมถึงด้านการแพทย์ (Nanomedicine) สำหรับตัวอย่างผลิตภัณฑ์ที่ผลิตโดยใช้นาโนเทคโนโลยีและประโยชน์ที่ได้รับพอให้เห็นภาพ มีดังนี้

• การพัฒนาวัสดุที่เป็นนาโนเทคโนโลยีมาประกอบในการผลิตคอมพิวเตอร์ ทำให้คอมพิวเตอร์ที่ผลิตมีขนาดเล็กลง ทำงานรวดเร็วและประหยัดพลังงานมากยิ่งขึ้น
• การผสมอนุภาคนาโนไทเทเนียมไดออกไซด์ ในเครื่องสำอางกันแดดเพื่อใช้ประโยชน์จากการกระเจิงแสงเหนือม่วงในแสงแดด โดยเนื้อครีมที่ได้จะโปร่งแสงและไม่เป็นคราบ นอกจากนี้ ยังมีการใช้นาโนเงิน นาโนทองนาโนเหล็กออกไซด์ นาโนซิลิคอนออกไซด์ ในผลิตภัณฑ์กลุ่มเครื่องสำอางอีกด้วย
• การผลิตคอนกรีต โดยใช้ Biochemical ทำปฏิกิริยาย่อยสลายมลภาวะที่เกิดจากรถยนต์ ในประเทศอังกฤษได้เริ่มมีการใช้เทคโนโลยีนี้ในการสร้างถนนเพื่อลดมลภาวะแล้ว และคอนกรีตชนิดนี้อนุภาคมีขนาดเล็กมาก ฝุ่นและแบคทีเรีย ไม่สามารถฝังตัวในเนื้อคอนกรีตได้ ทำให้อาคารที่ใช้คอนกรีตชนิดนี้ ดูใหม่และไม่เป็นที่สะสมของเชื้อโรค
• การผลิตเสื้อผ้า สิ่งทอ ถุงเท้า โดยใช้อนุภาคของเงิน (Silver nanoparticle) อนุภาคของสังกะสีออกไซด์ (ZnO) ทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณสมบัติพิเศษ สามารถยับยั้งกลิ่นอับและการเจริญเติบโของเชื้อจุลินทรีย์ได้  
• การผลิตไม้เทนนิสผสมท่อคาร์บอนนาโนเป็นตัวเสริมแรง ทำให้แข็งแรง น้ำหนักเบา ตีได้ดียิ่งขึ้น
• การผลิตเครื่องกรองน้ำที่ใช้ท่อนาโนคาร์บอน ช่วยลดจุลินทรีย์และสารปนเปื้อนอื่น ๆ ออกจากน้ำดื่ม และมีราคาไม่แพง
• การใช้พลาสติกนาโนคอมโพสิตในทางอุตสาหกรรม จากการที่มีความแข็งแรง ทนความร้อน ป้องกันการซึมผ่าน มีคุณสมบัติการหน่วงไฟ ขณะที่ยังรักษาคุณสมบัติทั่วไปของพลาสติกได้ โดยมีการปรับใช้เป็นตัวครอบสายพานรถยนต์ ผลิตบรรจุภัณฑ์ประเภทฟิลม์ เป็นต้น
• การใช้เทคโนโลยีนาโนผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีออกฤทธิ์เฉพาะสิ่งมีชีวิตเป้าหมายได้ เช่น ผลิตภัณฑ์ฆ่าแมลง ที่เพิ่มความเจาะจงต่อแมลงเป้าหมายและลดการปนเปื้อนสู่สิ่งแวดล้อม

ยังมีผลิตภัณฑ์ที่ผลิตและอยู่ระหว่างผลิตโดยใช้เทคโนโลยีนาโนที่ไม่ได้กล่าวถึงอีกเป็นจำนวนมาก สำหรับการแพทย์ก็เช่นเดียวกัน เทคโนโลยีนาโนได้เข้ามามีบทบาทมากขึ้นในปัจจุบัน ทั้งในเรื่องของอุตสาหกรรมยาอุตสาหกรรมเครื่องมือแพทย์ และจะส่งผลต่อแพทย์และบุคลากรทางการแพทย์ที่ให้การรักษาในเวลาอันใกล้ อย่างไรก็ตามทุกเทคโนโลยีมีทั้งข้อดีและข้อเสีย การใช้เทคโนโลยีนาโนทางการแพทย์บางเรื่องยังเป็นสิ่งที่ต้องเฝ้าติดตามผลทั้งก่อนและหลังการใช้

เทคโนโลยีนาโนทางการแพทย์

สำหรับนาโนเทคโนโลยีทางการแพทย์ (Nanomedicine) ถือเป็นการประยุกต์โดยการนำนาโนเทคโนโลยีเข้ามาใช้ในทางการแพทย์ เริ่มจากการพัฒนาวัสดุการแพทย์แบบนาโนเพื่อนำไปปรับใช้ในอุปกรณ์และเครื่องมือทางการแพทย์  ทำให้มีการพัฒนาเครื่องมือตรวจวินิจฉัย เครื่องมือทางการวิจัยและการพัฒนายา เครื่องมือศึกษาทางคลีนิคที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น มีการคาดการณ์ว่าจะมีผลิตภัณฑ์ที่ผลิตจากเทคโนโลยีนาโนเข้าสู่อุตสาหกรรมยา โดยมีทั้งที่เป็นการจัดส่งยาสู่เซลเป้าหมายแบบล้ำหน้า (Advanced drug delivery system) รวมถึงยาที่มีการรักษาและวินิจฉัยใหม่ (Novel therapeutics and diagnostics) เป็นต้น สำหรับตัวอย่างของเทคโนโลยีนาโนทางการแพทย์ ได้แก่ การพัฒนายารักษามะเร็ง ยาต้านจุลชีพและยาต้านการอักเสบ

• การรักษาโรคมะเร็ง นาโนเทคโนโลยีช่วยทำให้การวินิจฉัย ติดตามและรักษาโรคมะเร็ง รวดเร็วและแม่นยำขึ้น โดยมีการพัฒนาการรักษาแบบมุ่งเป้า (Targeted therapies) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการรักษา เพิ่มคุณภาพชีวิตของผู้ป่วยให้ดีมากยิ่งขึ้น ตัวอย่างเช่น การบรรจุยาเคมีบำบัดในอนุภาคนาโน เพื่อลดความเป็นพิษต่อเซลล์ปกติของร่างกาย หรือการบรรจุยาโมเลกุลใหญ่ เช่น แอนติบอดี้ หรือ ยีน เพื่อเพิ่มความคงตัวของยาในกระแสเลือด การออกแบบให้ยาแบบมุ่งเป้าในการออกฤทธิ์เฉพาะที่เซลล์มะเร็ง เพื่อให้ผลกระทบเซลล์ปกติข้างเคียงน้อยที่สุด
• การรักษาโรคติดเชื้อโดยใช้เทคโนโลยีนาโน ปัจจุบันการผลิต คิดค้น พัฒนายาต้านจุลชีพชนิดใหม่ ๆ มีน้อยลงเรื่อย ๆ เนื่องจากเชื้อมีอัตราการดื้อยาที่สูง การใช้นาโนเทคโนโลยี เข้ามาเพื่อพัฒนาระบบนำส่งยา โดยใช้ยาหรือสารสมุนไพรที่มีอยู่ในท้องตลาด มาบรรจุในอนุภาคนาโนเพื่อการนำส่งยาและเพิ่มความเข้มข้นของยาในบริเวณเป้าหมาย จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการรักษาและลดอัตราการดื้อยาได้เช่นกัน
• การรักษาการอักเสบที่ผิวหนัง เทคโนโลยีนาโนสามารถพัฒนายารักษาอาการอักเสบเฉพาะที่และรักษาในชั้นผิวหนังที่ลึกลงไป ซึ่งคาดว่าจะช่วยแก้ปัญหาและเพิ่มประสิทธิภาพในการรักษาในแนวทางเดิมได้