กราฟีนเพิ่มความแข็งแรงและความยืดหยุ่นให้กับยางได้ถึงร้อยละ 50


    ดร. Aravind Vijayaraghavan และ ดร. Maria Iliut จากมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ สหราชอาณาจักร ได้แสดงบทความที่ได้รับการตีพิมพ์ว่า การเติมกราฟีน (graphene) ซึ่งเป็นวัสดุที่มีความบางที่สุดและแข็งแรงที่สุดในโลกในปริมาณเพียงเล็กน้อยลงในแผ่นฟิล์มยาง จะสามารถเพิ่มความแข็งแรงและความยืดหยุ่นเพิ่มขึ้นถึงร้อยละ 50 ซึ่งแผ่นฟิล์มยางสามารถพบได้ในชีวิตประจำวัน เช่น ถุงมือยาง และถุงยางอนามัย
    ในการทดลองนั้นนักวิทยาศาสตร์ได้ทดสอบกับวัสดุยาง 2 ประเภท ได้แก่ ยางธรรมชาติ (พอลิไอโซพรีน) และยางสังเคราะห์ (พอลิยูรีเทน) แล้วเติมกราฟีนแตกต่างกันทั้งชนิด ปริมาณ และขนาด 
    โดยส่วนใหญ่แล้วนักวิทยาศาสตร์พบว่าวัสดุคอมโพสิทจะสามารถยืดออกได้มากกว่า และใช้แรงมากกว่า ก่อนที่วัสดุจะขาดออกจากกัน อย่างในกรณีของกราฟีน การเติมกราฟีนลงไปเพียงร้อยละ 0.1 ก็สามารถทำให้ยางมีความแข็งแรงเพิ่มขึ้นถึงร้อยละ 50 
    ดร. Aravind อธิบายว่า “วัสดุคอมโพสิทเป็นวัสดุที่ประกอบด้วย 2 องค์ประกอบหลักคือ เนื้อวัสดุ (matrix) ซึ่งเป็นส่วนที่อ่อนนุ่มและเบา และสารตัวเติม (filler) ซึ่งเป็นส่วนที่มีความแข็งแรง เมื่อนำมาผสมเข้าด้วยกันจะได้วัสดุที่ทั้งเบาและแข็งแรง ซึ่งก็คือหลักการของวัสดุคอมโพสิทเส้นใยคาร์บอนที่ใช้ในรถสปอร์ต หรือแม้กระทั่งวัสดุคอมโพสิทเคฟลาร์ (Kevlar) ที่ใช้ในเสื้อเกราะกันกระสุน”
    งานวิจัยนี้พวกเขาได้สร้างสรรค์วัสดุคอมโพสิทจากยางซึ่งมีความอ่อนนุ่ม ยืดหยุ่นได้ดี และฉีกขาดได้ง่ายด้วยการเติมกราฟีน ซึ่งทำให้ได้วัสดุที่มีความแข็งแรงยิ่งขึ้นและดึงยืดได้ดีกว่าเดิม 
    ดร. Maria ได้อธิบายถึงวิธีการผลิตวัสดุชนิดนี้ว่า “เราใช้กราฟีนในรูปแบบของกราฟีนออกไซด์ซึ่งมีความแตกต่างจากกราฟีนทั่วไปตรงที่กราฟีนชนิดนี้มีความเสถียรและกระจายตัวได้ดีในน้ำ อีกทั้งวัสดุยางก็มีความเสถียรในน้ำด้วยเช่นกัน จึงสามารถผสมเข้าด้วยกันก่อนจะนำไปขึ้นรูปเป็นแผ่นฟิล์มยางโดยใช้วิธีขึ้นรูปแบบจุ่ม สิ่งสำคัญก็คือ เนื่องจากฟิล์มมีความบางมาก เราจึงต้องการสารตัวเติมที่ช่วยในเรื่องความแข็งแรงที่มีความบางมากด้วยเช่นกัน โชคดีที่กราฟีนก็เป็นวัสดุที่บางที่สุดและแข็งแรงที่สุดเท่าที่เรารู้จัก” 
    โครงการนี้มีที่มาจากมูลนิธิ Bill & Melinda Gates เพื่อพัฒนาถุงยางอนามัยที่น่าใช้มากขึ้น 
    ดร. Arvind กล่าวว่า วัสดุคอมโพสิทชนิดนี้จะส่งผลกระทบอย่างมากต่อชีวิตประจำวัน หากพวกเขาสามารถพัฒนาวัสดุยางให้แข็งแรงขึ้นและดึงยืดได้มากขึ้นก็อาจนำมาผลิตเป็นถุงยางอนามัยที่มีความบางยิ่งขึ้น ซึ่งรวมทั้งถุงมือ ชุดกีฬา อุปกรณ์ทางการแพทย์ และผลิตภัณฑ์อื่นๆ ด้วย

    (ที่มา: http://rubberjournalasia.com, 23/05/2016) 


















25/05/2016