นิตยสาร สสวท. ฉบับที่ 261

ปีที่ 54 ฉบับที่ 261 กรกฎาคม - สิงหาคม 2569 | 11 ภาพ 3 ใบบัว (a, b, c) ที่เกิดการทำ�ความสะอาดตัวเองได้เพียงแค่อาศัยน้ำ� (b, c) เนื่องจากที่ผิวใบประกอบด้วยโครงสร้างของเซลล์บุผิวชั้นนอก เป็นปุ่ม (The papilla epidermis หรือ Papillae ภาพ d) และเมื่อขยายดูในแต่ละพาร์พิลลาร์ (single cell papilla ภาพ e) จะพบว่าประกอบด้วย ท่อขนาดเล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 1 ไมโครเมตรประกอบกันเป็นจำ�นวนมาก (ภาพ f) ลักษณะดังกล่าวนี้เองที่ทำ�ให้น้ำ�ไม่สามารถ เกาะบนในบัวได้ และฝุ่นต่างๆ สามารถหลุดออกจากใบบัวได้ง่าย (Barthlott et al., 2017) ของ “ฝักบัวใบบัว” ที่จะออกแบบและสร้างขึ้นในกิจกรรมสะตีมศึกษานี้ เนื่องจากเมื่อมีการอัดแรงดันน้ำ�เข้าไปในก้านใบ น้ำ�จะเดินทางผ่านช่อง เอเรนคิมาที่มีความต้านทานต่ำ�กว่าท่อลำ�เลียงปกติทำ�ให้ปริมาณน้ำ�ที่พุ่ง ออกไปมีปริมาณมากพอที่จะใช้ในการอาบน้ำ�ได้จริง นอกจากช่องอากาศแล้ว ก้านใบยังมีมัดท่อลำ�เลียง (Vascular Bundles) กระจายอยู่รอบๆ ประกอบด้วย ไซเล็ม (Xylem) ที่ลำ�เลียงน้ำ�และแร่ธาตุ และ โฟลเอ็ม (Phloem) ที่ลำ�เลียงสารอาหารไปยังส่วนต่างๆ ของลำ�ต้น (ภาพ 1B) กระจายอยู่รอบๆ ช่องอากาศ ภาพ 2 ภาพวาดแสดงช่องอากาศในก้านใบ (Petiole) แบบตัดขวาง (ซ้าย) และ แบบตามยาว (ขวา) A, B, c, d คือช่องอากาศภายในก้านใบ (ดัดแปลงจาก Matthews & Seymour, 2014) 3. สรีรวิทยาผิวใบ ที่ทำ�ให้เกิดปรากฏการณ์น้ำ�กลิ้งบนใบบัว (Lotus Effect) ส่วนขยาย (ภาพกลางของ ภาพ 1) แสดงโครงสร้างระดับจุลภาคของผิวใบ ที่อธิบายกลไกการทำ�ความสะอาดตัวเองที่เกิดขึ้นบนใบบัว เมื่อมองใบบัว ภายใต้กล้องจุลทรรศน์กำ�ลังขยายสูงจะพบ • ปุ่มหนามขนาดเล็ก (Papillae) (ภาพ 3) โดยพบว่าเมื่อศึกษา ภายใต้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (Scanning Electron Microscope หรือ SEM) จะมองเห็นผิวใบบัวมีลักษณะขรุขระ ประกอบด้วย ปุ่มหนามขนาดเล็กจิ๋วจำ�นวนมหาศาล (ภาพ 3d) • ไขเคลือบผิว (Epicuticular Wax) พบว่าบนปุ่มหนามเหล่านี้ ยังมีชั้นไขเคลือบผิวที่มีคุณสมบัติไม่ชอบน้ำ� (Hydrophobic) อย่างรุนแรง (ภาพ 3f) ปกคลุมอยู่ทำ�ให้น้ำ�ไม่สามารถเกาะบนผิวใบได้ • หยดน้ำ�ทรงกลม (Spherical Water Droplet) เมื่อน้ำ�ตกลง บนผิวใบ ด้วยโครงสร้างขรุขระและไขเคลือบทำ�ให้น้ำ�ไม่สามารถกระจายตัว เปียกผิวใบได้ แต่จะรวมตัวกันเป็นหยดทรงกลมและกลิ้งพาเอาฝุ่นละออง หรือสิ่งสกปรกออกจากผิวใบไปได้อย่างง่ายดาย (ภาพ 3b และ 3c) กลไกการลำ�เลียงน้ำ�และปรากฏการณ์ใบบัว (The Lotus Effect) เมื่อเราอัดแรงดันน้ำ�ผ่านสายยางเข้าไปในก้านใบ โดยต้อง เลือกให้ขนาดของก้านใบพอดีกับรูของสายยาง น้ำ�จากสายยางจะเข้าสู่ ท่อลำ�เลียงและช่องอากาศไปสู่เส้นใบ (Veins) ที่แผ่กระจายอยู่ทั่วแผ่นใบ ดังนั้น เมื่อทำ�การตัดขอบใบออกน้ำ�จะพุ่งออกมาตามรอยตัดที่ปลาย ท่อลำ�เลียงถูกเปิดออก เกิดเป็นฝอยน้ำ�สม่ำ�เสมอพุ่งออกจากปลายท่อลำ�เลียง บริเวณขอบใบบัว นอกจากนี้ ใบบัวหลวงยังมีคุณสมบัติพิเศษคือ “ปรากฏการณ์ น้ำ�กลิ้งบนใบบัว (Lotus Effect)” หรือภาวะซุปเปอร์ไฮโดรโฟบิก (Super- hydrophobicity) เนื่องจากพื้นผิวใบบัวประกอบด้วยตุ่มหนามขนาดเล็ก