‘พลาสติกอัจฉริยะ’ ทนทานและยืดหยุ่นได้ด้วยแสง
นักวิจัยจาก University of Texas at Austin ได้สร้างพลาสติกที่มีลักษณะคล้ายกับสิ่งมีชีวิตหลากหลายชนิดขึ้น โดยพลาสติกดังกล่าวสามารถเปลี่ยนคุณสมบัติให้มีทั้งความแข็งหรือความยืดหยุ่นเฉพาะจุดได้
A new plastic-like material developed by researchers at The University of Texas at Austin
can be manipulated to be soft and stretchy or hard and rigid
with only the application of a catalyst and visible light.
วัสดุแบบใหม่ที่ถูกพัฒนาขึ้น มีทั้งความแข็ง ความทนทานในบางพื้นที่ และมีความอ่อนนุ่มหรือยืดหดได้ในบางส่วนเช่นกัน โดยความสำเร็จครั้งแรกเป็นการใช้แสงกับตัวกระตุ้นเพื่อเปลี่ยนคุณสมบัติ เช่น ความแข็ง หรือความยืดหยุ่นในโมเลกุลชนิดเดียวกัน ผลลัพธ์ที่ได้ คือ วัสดุดังกล่าวมีความแข็งแรง 10 เท่าของยางธรรมชาติ การค้นพบนี้อาจนำไปสู่การผลิตอิเล็กทรอนิกส์และหุ่นยนต์ที่มีความยืดหยุ่นเพิ่มขึ้นได้
การพัฒนาวัสดุใหม่นี้เริ่มต้นจาก
Monomer ซึ่งเป็นโมเลกุลขนาดเล็กที่ติดอยู่กับโมเลกุลอื่น เพื่อสร้าง Building Block ให้กลายเป็นโครงสร้างที่ใหญ่ขึ้นอย่างโพลีเมอร์ ซึ่งมีคุณสมบัติคล้ายกับ
โพลีเมอร์ที่ใช้ในพลาสติกทั่วไป หลังจากทดสอบกับตัวเร่งจำนวนมาก พบว่าชุดทดลองหนึ่งเมื่อเติม Monomer และแสงที่มองเห็นได้ ผลลัพธ์ที่เกิดขึ้น คือ
Semicrystalline Polymer หรือโพลีเมอร์ที่อยู๋ในสถานะกึ่งผลึกที่คล้ายคลึงกับที่พบในยางสังเคราะห์ พื้นที่ที่โดนแสงนั้นจะแข็งและทนทานขึ้นในขณะที่บริเวณอื่นยังคงนุ่มและยืดหยุ่นได้ ด้วยจุดเด่นที่เป็นวัสดุชนิดเดียวกันทั้งหมดทำให้มีความทนทานและยืดหยุ่นได้มากกว่าวัสดุที่เกิดจากการผสมวัตถุดิบอันหลากหลาย
ปฏิกริยาที่เกิดขึ้นนั้นเกิดขึ้นในอุณหภูมิห้อง Monomer และตัวเร่งนั้นเป็นสิ่งที่หาได้ทั่วไป โดยนักวิจัยได้ใช้ LED สีฟ้าที่มีราคาไม่แพงเป็นแหล่งแสงในการทดลอง ปฏิกริยาที่เกิดขึ้นนั้นใช้เวลาน้อยกว่าหนึ่งชั่วโมง และลดการเกิดวัสดุเป็นพิษอันตราย กระบวนการที่เกิดขึ้นจึงรวดเร็ว ไม่แพง มีประสิทธิภาพทางพลังงาน และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
ขอบคุณที่มาและภาพ : Thos. MODERN MANUFACTURING , UT NEWSอ่านบทความเพิ่มเติม >> คลิกที่นี่
