Blockdit Logo (Mobile)
โลกหลากสี
•
31 ส.ค. 2020 เวลา 13:00 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
นักวิทยาศาสตร์นำวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรอย่างเส้นใย "กล้วย" มาผลิตเป็นชิ้นส่วนรถยนต์ ซึ่งจะช่วยทำให้รถยนต์เบาลงและแข็งแรงขึ้นได้อย่างไม่น่าเชื่อ
ภาพจาก https://www.optimistdaily.com/2020/08/plantain-fibers-could-help-engineers-build-stronger-and-lighter-cars/
คาร์บอนไฟเบอร์เป็นวัสดุที่มีความแข็งแรงและน้ำหนักเบา แต่มันก็มีราคาแพง จนทำให้รถยนต์ที่มีคาร์บอนไฟเบอร์เป็นส่วนประกอบมักจะมีราคาแพงมาก
นี่จึงเป็นเหตุผลที่ทำให้ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโยฮันเนสเบิร์กของแอฟริกาใต้ ซึ่งนำโดยศาสตราจารย์ Tien-Chien Jen คิดค้นและผลิตวัสดุทดแทนคาร์บอนไฟเบอร์ที่มีความยั่งยืนและราคาถูกกว่าขึ้นมา
วัสดุที่เขานำมาใช้ส่วนหนึ่ง คือ เส้นใยของต้นกล้วยส่วนที่กินไม่ได้และมักจะถูกทิ้งเป็นประจำอยู่แล้ว ซึ่งเขาได้รวบรวมมาจากแปลงปลูกกล้วยในประเทศไนจีเรีย แล้วนำมาผ่านกระบวนการแช่ฟอก (water retting) เพื่อแยกเส้นใยออกมา
ขั้นตอนการผลิตชิ้นส่วนรถยนต์จากเส้นใย "กล้วย" (ภาพจาก University of Johannesburg)
กระบวนการนี้เริ่มจากการแช่ชิ้นส่วนของต้นกล้วยที่รวบรวมมาได้ในสารละลายโซดาไฟ 3% นาน 4 ชั่วโมง แล้วทำให้แห้ง ก่อนจะนำไปผ่านรังสีไมโครเวฟความถี่สูงนาน 2 นาที แล้วจึงแช่ลงไปในเอทานอลเพื่อไม่ให้เส้นใยพันกัน
จากนั้นจึงนำเส้นใยกล้วยที่ได้ไปผสมกับอีพ็อกซีเรซิน (epoxy resin)* ซึ่งมี carbon nanotubes** เป็นส่วนประกอบเล็กน้อย โดยอัตราส่วนในการผสมที่ดีที่สุด คือ เส้นใยกล้วย 1 ส่วน ต่อ อีพ็อกซีเรซิน หรือ carbon nanotubes 4 ส่วน
เมื่อผสมเข้ากันดีแล้ว จึงนำไปเทใส่ในแม่พิมพ์ แล้วอัดภายใต้อุณหภูมิห้องนาน 24 ชั่วโมง
เป็นอันเสร็จสิ้นกระบวนการผลิตชิ้นส่วนรถยนต์จากเส้นใยกล้วย
จากการทดสอบในห้องปฏิบัติการ พบว่าชิ้นส่วนที่ผลิตได้มีความแข็งมากกว่าและแข็งแรงกว่าอีพ็อกซีเรซิน
ทีมนักวิจัยหวังว่างานวิจัยของพวกเขาจะถูกนำไปพัฒนาต่อยอดเพื่อนำไปใช้จริงในอุตสาหกรรมยานยนต์ในอนาคต
หมายเหตุ
* อีพ็อกซีเรซิน หรืออีพ็อกซี เป็นพอลิเมอร์ที่ประกอบด้วยมอนอเมอร์ตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไป และเมื่อผ่านกระบวนการผลิตในครั้งแรกแล้วจะมีความแข็งแรงทนทานเป็นอย่างมาก
** carbon nanotubes มีรูปร่างเป็นโครงตาข่ายของคาร์บอน ม้วนเชื่อมติดกันเป็นรูปทรงกระบอกที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางเพียงไม่กี่นาโนเมตร ซึ่งมีคุณสมบัติที่แข็งแรงและเหนียวกว่าเหล็กกล้า มีความยืดหยุ่นสูง และมีขนาดเล็ก แต่มีพื้นที่ผิวสัมผัสมากกว่าวัสดุทั่วไป สามารถนำไฟฟ้าหรือกลายเป็นฉนวนได้ ขึ้นอยู่กับทิศทางของแนวการจัดเรียงตัวของอะตอมคาร์บอน นอกจากนี้ มันยังมีน้ำหนักเบาอีกด้วย
โฆษณา