วัสดุแห่งอนาคคตกับ Carbon Fiber ที่เปลี่ยนรูปได้ตามสั่ง 😉👍
ปีกเครื่องบินหรือใบพัดกังหันลมที่ปรับรูปได้เพื่อให้กินลมได้ตามสภาพการไหลของอากาศอาจไม่ใช่เรื่องฝันอีกต่อไป
พลิกบนพลิกล่างได้ตามสั่ง
Shape-shifting technologies หรือเทคโนโลยีวัสดุเปลี่ยนรูปได้มีการใช้งานมานมนาน ตัวอย่างใกล้ตัวง่าย ๆ ก็ร่มที่เราใช้กันอยู่นั่นเอง เมื่อเรากางจากที่หุบอยู่ก็จะกลายเป็นร่มกันแดดฝนให้เราได้
จนไปถึงการกางแผงโซล่าเซลล์ของดาวเทียมหรือยานอวกาศ ซึ่งถูกพับไว้เพื่อให้สามารถบรรจุเข้าไปให้ห้องเก็บสัมภาระก่อนส่งขึ้นไปกับจรวดได้
กระจกหลักของกล้องโทรทัศน์อวกาศเจมส์เวปก็พับได้ ก่อนจะทำการกางออกในอวกาศ
ซึ่งระบบพวกนี้ต้องพึ่งพากลไก ชุดไฮโดรลิค หรือมอเตอร์ในการทำงาน ทำให้เกิดเป็นน้ำหนักแฝงเพิ่มภาระอยู่ในอุปกรณ์เหล่านี้
ดังนั้นการพัฒนาวัสดุที่ปรับรูปได้ตามที่เราต้องการโดยไม่ต้องอาศัยระบบกลไกเหล่านี้จึงเป็นสิ่งที่คิดค้นกันมายาวนาน
ชุดหางเสือของปีกเครื่องบินจะมีโครงสร้างที่ซับซ้อนมาพร้อมกับระบบไฮโดรลิคซึ่งเป็นน้ำหนักให้กับเครื่องบินที่ต้องขนขึ้นไปด้วย
มาวันนี้ทีมวิจัยจาก KTH Royal Institute of Technology ประเทศสวีเดน ประสบความสำเร็จในการพัฒนาวัสดุ Carbon Fiber ที่ปรับรูปร่างได้ตามสั่ง แถมมีความยืดหยุ่นสูง
โดยวัสดุที่ว่านี้เป็น Solid State Carbon Fiber ประกอบด้วยเส้นใย Carbon Fiber ที่แทรกอยู่ในวัสดุตัวนำไฟฟ้าที่เจือด้วย lithium-ions และถูกคั่นกลางด้วยแผ่น Separator
ส่วนประกอบของ Solid State Carbon Fiber
ซึ่งเมื่อให้แรงดันไฟฟ้าเข้าไปที่แต่ละข้างของแผ่น Solid State Carbon Fiber นี้ก็จะเกิดการแอ่นตัวอันเกิดจากแรงทางไฟฟ้าเนื่องจากปริมาณ lithium-ions ที่ต่างกันใน 2 ด้านของแผ่น
และเมื่อกลับขั้วไฟฟ้าให้กระแสไฟไหลอีกทางก็จะเกิดการบิดตัวไปอีกด้าน ดังนั้นเราจึงสามารถสั่งการให้เกิดรูปททรงต่าง ๆ ได้ 3 รูปแบบจากการควบคุมด้วยไฟฟ้าเพียงอย่างเดียวนั่นเอง
ขั้นตอนการทำแผ่น Solid State Carbon Fiber ที่ใช้ในงานวิจัย
ทั้งนี้วัสดุดังกล่าวนี้ยังมีศักยภาพในการกักเก็บพลังงานไฟฟ้าได้ด้วย โดยทีมวิจัยยังเคยร่วมในการวิจัยเพื่อนำ carbon fiber composites นี้มาใช้เก็บพลังงานไฟฟ้าเช่นเดียวกับ แบตเตอรี่ลิเธียมด้วย
ก็เป็นความก้าวหน้าในแวดวงวัสดุศาสตร์ที่น่าสนใจเลยทีเดียว ด้วยตัววัสดุที่มีความยืดหยุ่นเปลี่ยนรูปได้ง่ายจากการสั่งการด้วยไฟฟ้า ไม่ต้องมีระบบกลไกที่มันน้ำหนักติดตั้งร่วมเพื่อใช้งาน
รอดูกันต่อไปครับว่าจะนำมาประยุกต์ใช้งานอะไรได้บ้าง 😉
- 9
ดูเพิ่มเติมในซีรีส์
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
