Reversible Polymers แข็ง 1,800 เท่าด้วยความร้อน

11 ก.ย. 2561
  • Share :

รองศาสตราจารย์ Takayuki Nonoyama และคณะวิจัยจาก Faculty of Advance Life Science มหาวิทยาลัยฮอกไกโด ประเทศญี่ปุ่น ประสบความสำเร็จในการพัฒนาวัสดุอัจฉริยะประเภทโพลีเมอร์ซึ่งมีลักษณะเหมือนวุ้น ที่เรียกว่า “Reversible Polymers” ซึ่งจะกลายเป็นพลาสติกแข็งเมื่อได้รับความร้อนจากแรงเสียดทาน และมีความแข็งเพิ่มขึ้นสูงถึง 1,800 เท่า ซึ่งคณะวิจัยรายงานว่าวัสดุที่พัฒนาขึ้นนี้สามารถเปลี่ยนสถานะไปมาได้หลายครั้ง และคาดการณ์ว่าวัสดุชนิดนี้จะถูกนำไปใช้ในการพัฒนาอุปกรณ์สวมใส่สำหรับขับขี่จักรยานยนต์ และผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ซึ่งต้องการคุณสมบัติในการแข็งตัวเมื่อเกิดเหตุฉุกเฉิน


วัสดุชนิดนี้ ผลิตขึ้นโดยนำ Polyacrylic Acid Gel ชุบด้วย Calcium Acetate hydrophobic ซึ่งเมื่อได้รับความร้อน สารโมเลกุลใหญ่ (Macromolecules) จะแยกตัวออกจากกัน ก่อนแข็งตัวด้วยปฏิกิริยาของสารที่ไม่ชอบน้ำ (Hydrophobic Interaction) โดยในอุณหภูมิห้อง Reversible Polymers นี้จะมีความแข็งอยู่ที่ 0.066 เมกะปาสคาล และเมื่อได้รับความร้อน 70 องศาเซลเซียสขึ้นไป ความแข็งก็จะเพิ่มขึ้นไปอยู่ที่ 119 เมกะปาสคาล หรือเท่ากับ 1,803 เท่าจากเดิม นอกจากนี้ ความเหนียวยังเพิ่มขึ้นถึง 1,000 เท่าอีกด้วย

อีกคุณสมบัติหนึ่ง คือสามารถปรับค่าความแข็งของ Reversible Polymers นี้ได้ตามอุณหภูมิตั้งแต่ 40 - 95 องศาเซลเซียส โดยแทบไม่เกิดการขยายตัวของวัสดุอีกด้วย ซึ่งเมื่อคำนึงถึงการถ่ายเทความร้อยแล้ว คาดว่าจะสามารถนำไปใช้ได้ด้วยความหนามากถึง 1 ซม.

ความได้เปรียบอีกอย่างของวัสดุชนิดนี้ คือ ยังมีราคาถูก และสามารถนำไปใช้ในการผลิตแก้วและคาร์บอนไฟเบอร์ได้ง่าย ซึ่งจากการนำไปทดลองผลิตเป็นกระจก และทดสอบการปะทะโดยนำกระจกปะทะกับพื้นถนนยางมะตอยด้วยความเร็ว 80 กิโลเมตรต่อชั่วโมง พบว่า กระจกที่ผลิตขึ้นไม่มีแม้รอยขีดข่วน

คาดว่าด้วยคุณสมบัติของวัสดุแล้ว จะถูกนำไปใช้ในการผลิตอุปกรณ์สวมใส่ต่อไป และในปัจจุบันยังอยู่ระหว่างการทดลองนำไปประยุกต์ใช้งานด้านอื่น ๆ อีกด้วย


ที่มา : Nikkan Kogyo Shimbun