Advanced Composite and Nanotextiles Research Team

ทีมวิจัยวัสดุเชิงประกอบขั้นสูงและสิ่งทอนาโน (ACT) มุ่งเน้นการวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์และกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับวัสดุนาโนคอมพอสิทและสิ่งทอ ซึ่งรวมถึงการออกแบบ การสังเคราะห์ และการควบคุมโครงสร้างวัสดุระดับนาโน การขึ้นรูปวัสดุนาโนคอมพอสิทและพอลิเมอร์ในรูปแบบต่าง ๆ เช่น เส้นใย ฟิล์ม เจล วัสดุพลาสติกเสริมแรง และชิ้นงานพลาสติกสามมิติ รวมถึงการเคลือบนาโนสมบัติพิเศษสำหรับสิ่งทอ นอกจากนี้ทีมวิจัยยังมุ่งเน้นการพัฒนากระบวนการแปลงของเสียจากแหล่งต่างๆ ได้แก่ ของเสียจากวัสดุทางการเกษตร พลาสติกรีไซเคิล และกากอุตสาหกรรม เป็นต้น ให้เป็นวัสดุนาโนคอมพอสิทที่มีมูลค่าสูงเพื่อใช้ในอุตสาหกรรมพลาสติก สิ่งทอ พลังงาน สุขภาพ การแพทย์และยานยนต์ รวมถึงส่งเสริมการนำวัสดุและกระบวนการเหล่านี้ไปประยุกต์ใช้จริงในด้านต่าง ๆ เช่น เมมเบรนสำหรับการกรองน้ำและอากาศประสิทธิภาพสูง บรรจุภัณฑ์อาหาร สิ่งทอเทคนิคและสิ่งทอทางการแพทย์ และวิศวกรรมขั้นสูง เป็นต้น นอกจากนี้งานวิจัยต่างๆ ของทีมวิจัยยังมุ่งเน้นการต่อยอดจากการพัฒนาในระดับห้องปฏิบัติการไปสู่การถ่ายทอดเทคโนโลยีสู่ภาคเอกชนในอุตสาหกรรมของพลาสติกคอมพอสิทและสิ่งทอ

ขอบเขตงานวิจัย

1. การออกแบบ การสังเคราะห์ และการควบคุมโครงสร้างวัสดุระดับนาโน (Material design and control)

• การสังเคราะห์มอนอเมอร์และการดัดแปลงทางเคมี (Monomers synthesis and Chemical modification)
• การเกิดพอลิเมอร์และการสลายพอลิเมอร์ (Polymerization and depolymerization)
• การกระจายตัวระดับนาโนและการควบคุมรูปร่างเฟสของวัสดุ (Nano-dispersion and Phase morphology control)
• ปรากฏการณ์ที่พื้นผิวและรอยต่อระหว่างผิว (Surface-Interfacial phenomena)
• ผลของการเพิ่มความเหนียวและกลไกการแตกร้าว (Toughening effect and fracture mechanism)

2. การขึ้นรูปวัสดุนาโนคอมพอสิทและพอลิเมอร์ในรูปแบบต่าง ๆ (Nanocomposites fabrication)

• การขึ้นรูปเส้นใยนาโนคอมพอสิทด้วยเทคนิค: การปั่นด้วยกระแสไฟฟ้า (Electrospinning) การปั่นหลอม (Melt spinning) และการปั่นเปียก (Wet spinning)
• การขึ้นรูปพอลิเมอร์นาโนคอมพอสิทด้วยเทคนิค: การฉีดขึ้นรูป (Injection molding) การเป่าฟิล์ม (Blown extrusion)  การหล่อขึ้นรูป (Casting) และ การขึ้นรูปด้วยความร้อน (Thermoforming)
• การขึ้นรูปวัสดุพิมพ์สามมิติด้วยเทคนิค การพิมพ์จากสารละลาย (Solution printing) และการพิมพ์จากวัสดุหลอมเหลว (Melt printing)

3. การเคลือบนาโนสมบัติพิเศษสำหรับสิ่งทอ (Multifunctional coating/finishing for textiles)

• การเคลือบนาโนสมบัติพิเศษสำหรับสิ่งทอ ด้วยเทคนิคการจุ่มและบีบอัดสารเข้าในผ้า (Padding method) การย้อม (Exhaust dyeing) และการฉีดพ่น (Spray method) สำหรับเส้นใย เส้นด้ายผ้าผืนและเสื้อสำเร็จรูป เป็นต้น ด้วยคุณสมบัติสารนาโนที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและความคงทนของสมบัติพิเศษให้แก่ผ้าเคลือบ ได้แก่ สมบัตินุ่มลื่น กลิ่นหอม สะท้อนน้ำ กันรังสียูวี และต้านการลามไฟ เป็นต้น

งานวิจัยเด่น

1. การออกแบบ การสังเคราะห์ และการควบคุมโครงสร้างวัสดุระดับนาโน (Material design and control)

• Risangud, N., Mama, J., Sungkhaphan, P., Pananusorn, P., Termkunanon, O., Arkana, M. S., Sripraphot, S., Lertwimol, T., & Thongkham, S. (2024). Synthesis and characterization of furan-based methacrylate oligomers containing the imine functional group for stereolithography. ACS Omega, 9(28), 30771–30781. https://doi.org/10.1021/acsomega.4c03274
• Tangthana-Umrung, K., Poutrel, Q. A., & Gresil, M. (2021). Epoxy homopolymerization as a tool to tune the thermo-mechanical properties and fracture toughness of vitrimers. Macromolecules, 54(19), 8393–8406. https://doi.org/10.1021/acs.macromol.1c0086
• Tangthana-Umrung, K., Mahmood, H., Zhang, X., & Gresil, M. (2022). Enhancing interlaminar fracture toughness of woven carbon fibre/epoxy composites with engineering thermoplastic and carbon-based nanomaterials. Composite Structures, 282, 115073. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2021.115073
• Pramual, K., Intasanta, V., Chirachanchai, S., Chanlek, N., Kidkhunthod, P., & Pangon, A. (2018). Urethane-linked imidazole-cellulose microcrystals: Synthesis and their dual functions in adsorption and naked eye sensing with colorimetric enhancement of metal ions. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 6(3), 3686–3695. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.7b04028

2. การขึ้นรูปวัสดุนาโนคอมพอสิทและพอลิเมอร์ในรูปแบบต่าง ๆ (Nanocomposites fabrication)

• Nakkhong, T., Inprasit, T., & Pangon, A. (2024). Zeolite imidazole framework-67 (ZIF-67)/phosphorus-doped carbon nanofiber hybrid materials for binder-free supercapacitor electrodes. Chemical Engineering Journal, 497, 154655. https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.154655
• Vejjasilpa, K., Maqsood, I., Schulz-Siegmund, M., & Hacker, M. C. (2023). “Adjustable Thermo-Responsive, Cell-Adhesive Tissue Engineering Scaffolds for Cell Stimulation through Periodic Changes in Culture Temperature.” International Journal of Molecular Sciences, 24(1), 572. https://doi.org/10.3390/ijms24010572
• Subjalearndee, N., He, N., Cheng, H., Tesatchabut, P., Eiamlamai, P., Limthongkul, P., Intasanta, V., Gao, W., & Zhang, X. (2022). Gamma (ɣ)-MnO₂/rGO fibered cathode fabrication from wet spinning and dip coating techniques for cable-shaped Zn-ion batteries. Advanced Fiber Materials, 4(3), 457–474. https://doi.org/10.1007/s42765-021-00118-3
• Khamnantha, P., Homla-or, C., Suttisintong, K., Manyam, J., Raita, M., Champreda, V., Intasanta, V., Butt, H.-J., Berger, R., & Pangon, A. (2021). Stable lignin-rich nanofibers for binder-free carbon electrodes in supercapacitors. ACS Applied Nano Materials, 4(12), 13099–13111. https://doi.org/10.1021/acsanm.1c02637
• Suntamit, B., Vanichvattanadecha, C., & Intasanta, V. (2021). Effect of ZnO nanoparticles on hydrophobicity, biological and mechanical properties of side-by-side bicomponent PP fibers and their applications. Fibers and Polymers, 22(6), 1607–1622. https://doi.org/10.1007/s12221-021-0229-1
• Pangon, A., Saesoo, S., Saengkrit, N., Ruktanonchai, U., & Intasanta, V. (2016). Hydroxyapatite-hybridized chitosan/chitin whisker bionanocomposite fibers for bone tissue engineering applications. Carbohydrate Polymers, 144, 419–427. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2016.02.053

3. การเคลือบนาโนสมบัติพิเศษสำหรับสิ่งทอ (Multifunctional coating/finishing for textiles)

• Subjalearndee, N., Phanomkate, N., and Intasanta, V. Single-step multifunctional coating via stable multicomponent colloid: a novel and practical process to sustainable mosquito-borne disease prevention. Fibers and Polymers, 2017, 18, 2235-2247. https://doi.org/10.1007/s12221-017-6812-9