วิศวกรสร้างวัสดุใหม่ที่ “เป็นไปไม่ได้” แข็งกว่าเหล็ก เบาเหมือนพลาสติก ใช้ทำรถยนต์ มือถือ ก่อสร้าง สะพาน

วิศวกรเคมีจาก MIT จดสิทธิบัตรวัสดุที่คิดค้นขึ้นใหม่ และนำเสนอผลงานการวิจัยใน Nature วันที่ 2-02-2022

สารที่ใช้สร้างวัสดุเป็นโพลีเมอร์ไรเซชันในสองมิติ มีเมลามีนประกอบเข้าไปด้วย (รายละเอียดเทคนิคตามลิงก์ https://www.nature.com/articles/s41586-021-04296-3)

กระบวนการโพลิเมอไรเซชันแบบใหม่นี้ ทำให้เกิดวัสดุใหม่ที่แข็งแรงกว่าเหล็กและเบาเหมือนพลาสติก และสามารถผลิตได้ง่ายในปริมาณมาก สามารถนำไปใช้เป็นโครงสร้างของสิ่งของ หรือเคลือบกับวัสดุอื่นเพื่อสร้างความแข็งแกร่งเพิ่มขึ้น

แม้ว่าวัสดุใหม่นี้ จะมีความหนาแน่นประมาณหนึ่งในหกของเหล็กเท่านั้น แต่มันมีความแข็งแรงอย่างมาก หากต้องการทำลาย ต้องใช้แรงที่ใช้ในการทำลายวัสดุมีค่ามากกว่าเหล็กสองเท่า

ตัวอย่างการใช้งานของวัสดุใหม่ พอลิเมอร์สองมิติ เช่น

– ใช้เป็นสารเคลือบที่มีน้ำหนักเบา และสร้างความทนทานให้กับชิ้นส่วนของอุปกรณ์ต่างๆ เช่น ชิ้นส่วนรถยนต์ โทรศัพท์มือถือ

– ใช้เป็นวัสดุก่อสร้างสำหรับสะพาน หรือโครงสร้างอื่นๆ

คงไม่มีใครคาดคิดมาก่อนว่า พลาสติกสามารถใช้เป็นส่วนประกอบของโครงสร้างอาคาร แต่วัสดุใหม่นี้จะทำให้สิ่งที่ “เป็นไปไม่ได้” กลายเป็นเรื่องที่ “เป็นไปได้” อีกหลายอย่าง

มันเป็นคุณสมบัติที่ผิดปกติอย่างมาก เมื่อเทียบกับวัสดุอื่นๆที่โลกเคยรู้จัก วัสดุนี้สามารถฉีดขึ้นรูปเป็นรูปทรงต่างๆ หรือใช้เป็นสารเคลือบก็ได้

ความก้าวหน้านี้ จะช่วยทำให้เรามีโมเลกุลระนาบที่ง่ายต่อการสร้างเป็นวัสดุที่แข็งแรงมาก ก๊าซไม่สามารถซึมผ่านได้ มีความบางมาก และมีน้ำหนักเบาด้วย

น้ำหนักที่เบา และแข็งแรง หากใช้เป็นวัสดุที่เป็นส่วนผสมหลักสำหรับยานพาหนะต่างๆ เช่น รถยนต์ เครื่องบิน มันจะช่วยลดการใช้พลังงานไปได้มาก และสร้างโอกาสที่ดีขึ้นสำหรับการเปลี่ยนแปลงสู่ยุคพลังงานสะอาด

หากการวิจัยและพัฒนาสมบูรณ์แบบ อาจได้เห็นมันนำไปใช้กับเครื่องพิมพ์สามมิติ การผลิตสิ่งของต่างๆจะง่ายขึ้น แข็งแรงขึ้น และรวดเร็วขึ้นอีกมาก

แหล่งข้อมูล

https://www.facebook.com/698124263678932/posts/2158033144354696/