กระจกซ่อมตัวเอง ประกอบกลับได้แม้แตกหัก

5 พ.ย. 2561
  • Share :
  • 1,044 Reads   

ปัจจุบัน ภาคอุตสาหกรรมการผลิต ต่างตื่นตัวให้ความสำคัญกับการผลิตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม อุทิศให้กับชีวิตและสังคมของคนรุ่นหลังมากยิ่งขึ้น หนึ่งในแนวทางนี้คือ การพัฒนาพลาสติกชีวภาพ (Bioplastic) ที่สามารถย่อยสลายได้ตามธรรมชาติ เพื่อใช้แทนพลาสติกเดิม และลดการใช้พลังงานในการทำลายพลาสติก อย่างไรก็ตาม ปัญหาความคงทนของวัสดุเป็นอุปสรรคใหญ่ที่ทำให้การพัฒนาพลาสติกชีวภาพมีความล่าช้าไปเป็นอย่างมาก

ในช่วงเวลาเดียวกันนี้เอง ภาควัสดุวิทยาศาสตร์เริ่มประสบความสำเร็จในการพัฒนาวัสดุที่สามารถซ่อมแซมตัวเองได้ ซึ่งปัจจุบัน เป็นวัสดุในหมวดหมู่เจลและยาง ที่สามารถซ่อมแซมตัวเองได้หากอยู่ในสภาวะที่เหมาะสม
 
โดยคุณสมบัติพิเศษเหล่านี้เป็นผลจากการศึกษาอันตรกิริยานอนโคเวเลนต์ (Noncovalent Interactions) เช่น พันธะไฮโดรเจน ส่งผลให้พื้นผิวของวัสดุที่พัฒนาขึ้นสามารถประสานตัวกลับหากันได้ แต่คุณสมบัตินี้ยังไม่สามารถใช้ในการพัฒนาวัสดุซึ่งมีสถานะที่เป็นของแข็ง เช่น กระจก ได้ เนื่องจากจำเป็นต้องเปลี่ยนสถานะวัสดุให้กลับไปเป็นของเหลวเสียก่อน
 
อย่างไรก็ตาม ล่าสุด Center for Emergent Matter Science (CEMS) ศูนย์วิจัยวัสดุในเครือ RIKEN สถาบันวิจัยที่ใหญ่ที่สุดในประเทศญี่ปุ่น ได้ประสบความสำเร็จในการพัฒนากระจกเรซิ่นที่สามารถซ่อมแซมตัวเองได้ โดยผลิตจากวัสดุที่เรียกว่า Polyether-Thiourea ซึ่งเดิมทีเป็นวัสดุที่ถูกพัฒนาเพื่อใช้เป็น “กาว” สำหรับวัสดุชีวภาพ
 
กระจกที่พัฒนาขึ้นนี้ เมื่อแตกออกแล้ว สามารถนำมายึดติดกันภายใต้อุณหภูมิห้อง จากนั้นจึงสามารถปล่อยให้กระจกประสานตัวกลับเป็นชิ้นเดียวกันได้โดยใช้เวลาประสานตัวหลายชั่วโมงด้วยกัน แม้ว่าที่ผ่านมา จะมีผู้ประสบความสำเร็จในการพัฒนากระจกซ่อมแซมตัวเองจาก Polyether-Thiourea แล้ว แต่ CEMS นับเป็นรายแรกของโลกที่สามารถพัฒนากระจกซ่อมแซมตัวเอง มีความคงทนสูง อีกทั้งเมื่อยึดกลับด้วยกัน ยังไม่เกิดร้อยฝ้าขาวอีกด้วย

 


ที่มา : Nikkan Kogyo Shimbun