รายละเอียด

1

         ไม้เป็นทรัพยากรธรรมชาติที่มีความสำคัญต่อการพัฒนาทางเศรษฐกิจ รวมทั้งความเป็นอยู่ของมนุษย์ ในประเทศไทยมีการใช้ประโยชน์จากไม้ในหลายด้าน โดยเฉพาะอุตสาหกรรมสิ่งปลูกสร้าง และเฟอร์นิเจอร์ คุณสมบัติอย่างหนึ่งที่สำคัญในการนำไม้ไปใช้ประโยชน์ คือความคงรูปของเนื้อไม้ หรือการที่ไม้ไม่หดหรือขยายตัวเมื่อนำไปใช้งาน สาเหตุสำคัญที่ทำให้เนื้อไม้มีการหดหรือขยายตัวก็คือความชื้นในอากาศ โดยไม้แปรรูปที่ตัดออกมาจะมีขนาดคงที่เมื่อความชื้นในอากาศคงที่ เมื่อมีความชื้นมากขึ้นเนื้อไม้ก็อาจจะบวมขึ้นได้ การแปรรูปไม้จึงต้องมีกระบวนการเพื่อรักษาขนาดของเนื้อไม้ไม่ให้เปลี่ยนแปลงได้ง่ายตามความชื้นในอากาศ

          ความชื้นในอากาศก็คือโมเลกุลของน้ำที่อยู่ในอากาศ เมื่อน้ำเข้าไปอยู่ในเนื้อไม้ จะสามารถอยู่ได้ทั้งในบริเวณช่องว่างในเนื้อไม้และในผนังเซลล์ของเนื้อไม้ และเป็นน้ำที่อยู่ในผนังเซลล์ที่มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงขนาด การหดหรือขยายขนาดของเนื้อไม้จึงเป็นปรากฏการณ์ทั้งในระดับมหภาคและจุลภาค เทคนิคทางซินโครตรอนเป็นอีกทางเลือกสำหรับการศึกษาโครงสร้างผนังเซลล์ของเนื้อไม้ซึ่งมีขนาดในระดับไมครอนลงไป สามารถใช้เทคนิค x-ray tomography เพื่อถ่ายภาพ 3 มิติของเนื้อไม้ในระดับไมครอนโดยไม่ต้องตัดตัวอย่าง ซึ่งอาจมีผลต่อลักษณะทางกายภาพของเนื้อไม้ และใช้เทคนิค small angle x-ray scattering (SAXS) และ wide angle x-ray scattering (WAXS) เพื่อศึกษาการจัดเรียงตัวของเส้นใยไม้ (microfibril) ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญของผนังเซลล์

         การบูรณาการทั้งสามเทคนิคซินโครตรอนนี้จะทำให้ได้ภาพที่ชัดเจนของโครงสร้างไม้ในระดับจุลภาค และนำไปอธิบายผลของน้ำในผนังเซลล์ได้ ซึ่งการบูรณาการทั้งสามเทคนิคซินโครตรอนนี้จะทำให้ได้ภาพ ที่ชัดเจนของโครงสร้างไม้ในระดับจุลภาค นำไปอธิบายผลของน้ำในผนังเซลล์ และเป็นประโยชน์ต่อการพัฒนาวิธีการแปรรูปไม้ เพื่อรักษาขนาดของเนื้อไม้ให้คงที่มากที่สุด และเหมาะสมกับไม้แต่ละชนิด

 


เรียบเรียงโดย
ดร.แพร จิรวัฒน์กุล นักวิทยาศาสตร์ระบบลำเลียงแสง

 

 

ที่มา
1) Fernandes AN, Thomas LH, Altaner CM, Callow P, Forsyth VT, Apperley DC, Kennedy CJ, Jarvis MC. Nanostructure of cellulose microfibrils in spruce wood. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2011 Nov 22;108(47):E1195-203.

2) Gilani MS, Boone MN, Mader K, Schwarze FW. Synchrotron X-ray micro-tomography imaging and analysis of wood degraded by Physisporinus vitreus and Xylaria longipes. Journal of structural biology. 2014 Aug 1;187(2):149-57.