นักวิจัยปรับปรุงยางซิลิโคนด้วยเซอร์โคเนียเพื่อการยึดเกาะเหมือนกิ้งก่า


อาจพบวิธีแก้ปัญหาการบาดเจ็บจากการลื่นล้มได้ ใต้ฝ่าเท้าของกิ้งก่ามีกลไกชอบน้ำ ซึ่งช่วยให้สัตว์ตัวเล็กๆ เคลื่อนไหวบนพื้นผิวที่เปียกและลื่นได้อย่างง่ายดาย นักวิจัยจาก ACS Applied Materials & Interfaces รายงานว่าใช้ยางซิลิโคนที่เสริมด้วยอนุภาคนาโนเซอร์โคเนียเพื่อสร้างโพลีเมอร์กันลื่นที่ได้รับแรงบันดาลใจจากกิ้งก่า พวกเขากล่าวว่าวัสดุที่เกาะติดกับน้ำแข็งอาจนำไปใช้ในพื้นรองเท้าเพื่อลดการบาดเจ็บในมนุษย์ได้
การลื่นล้มเป็นสาเหตุของการบาดเจ็บมากกว่า 38 ล้านรายและเสียชีวิต 684,000 รายทุกปี ตามข้อมูลขององค์การอนามัยโลก และเกือบครึ่งหนึ่งของเหตุการณ์เหล่านี้เกิดขึ้นบนน้ำแข็ง พื้นรองเท้ากันลื่นในปัจจุบันใช้วัสดุ เช่น ยางธรรมชาติ ซึ่งช่วยขับไล่ชั้นน้ำเหลวที่เกาะอยู่บนพื้นถนนในวันที่ฝนตก อย่างไรก็ตาม พื้นรองเท้าที่ทำด้วยวัสดุเหล่านี้อาจทำให้พื้นรองเท้าที่แข็งเป็นน้ำแข็งละลายได้เนื่องจากแรงกดจากผู้สวมใส่ ทำให้เกิดพื้นผิวลื่นที่รองเท้าควรจะป้องกันได้
การศึกษาเกี่ยวกับเท้าของกิ้งก่าก่อนหน้านี้ได้นำไปสู่แนวคิดใหม่ในการพัฒนาโพลีเมอร์ป้องกันการลื่นที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยงานวิจัยดังกล่าวพบว่าความเหนียวของแผ่นรองเท้าเกิดจากการยึดเกาะที่เพิ่มขึ้นด้วยเส้นเลือดฝอยแบบชอบน้ำ แรงของน้ำที่ถูกดึงเข้าไปในร่องแคบๆ บนแผ่นรองเท้าจะสร้างแรงดูดที่ช่วยให้กิ้งก่าเคลื่อนที่บนพื้นผิวที่ลื่นได้ Vipin Richhariya, Ashis Tripathy, Md Julker Nine และเพื่อนร่วมงานมีเป้าหมายในการพัฒนาโพลีเมอร์ที่มีการยึดเกาะที่เพิ่มขึ้นด้วยเส้นเลือดฝอย ซึ่งใช้ได้กับทางเท้าที่มีฝนตกและพื้นผิวที่แข็งเป็นน้ำแข็ง
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยมินโฮในประเทศโปรตุเกสเริ่มต้นด้วยโพลีเมอร์ยางซิลิโคนและเพิ่มอนุภาคนาโนเซอร์โคเนียเพื่อให้วัสดุดึงดูดโมเลกุลของน้ำ หลังจากที่พวกเขากลิ้งวัสดุคอมโพสิตเป็นฟิล์มบางๆ พวกเขาทำให้ฟิล์มแข็งตัวด้วยความร้อนและแกะสลักลวดลายเป็นร่องบนพื้นผิวฟิล์มด้วยเลเซอร์เพื่อเผยให้เห็นอนุภาคนาโนเซอร์โคเนียที่ชอบน้ำ เมื่อฟิล์มสัมผัสกับโมเลกุลของน้ำบนน้ำแข็ง ฟิล์มจะเกาะติดกับพื้นผิวที่ลื่นเนื่องจากโพลิเมอร์เลียนแบบการเคลื่อนที่ของเส้นเลือดฝอยของฝ่าเท้ากิ้งก่าที่ป้องกันการลื่น พวกเขาได้ทดสอบวัสดุนาโนคอมโพสิตที่มีลวดลาย 5 แบบด้วยสัดส่วนของอนุภาคนาโนเซอร์โคเนียตามน้ำหนักที่แตกต่างกัน ได้แก่ 1%, 3%, 5%, 7% และ 9%
นักวิจัยพบว่านาโนคอมโพสิตที่ป้องกันการลื่นมากที่สุดประกอบด้วยอนุภาคนาโนเซอร์โคเนีย 3% และ 5% ตามน้ำหนัก โดยใช้การสเปกโตรสโคปีอินฟราเรดและการทดสอบแรงเสียดทานจำลอง นอกจากพื้นรองเท้ากันลื่นที่ได้รับแรงบันดาลใจจากธรรมชาติแล้ว ทีมงานยังกล่าวอีกว่าเทคโนโลยีนี้สามารถนำไปใช้ในนวัตกรรมทางการแพทย์ได้ เช่น ผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์และผิวหนังเทียม ซึ่งโพลิเมอร์จะทำปฏิกิริยากับชั้นของของเหลวระหว่างพื้นผิวที่แตกต่างกันสองแบบ
ที่มา https://rubberworld.com/researchers-enhance-silicone-rubber-with-zirconia-for-gecko-like-grip/


















26/08/2025