เวิลด์วาไรตี้:โลหะที่เบา...กว่าอากาศ | คมชัดลึก

          สถิติมีไว้เพื่อถูกทำลาย อาจจะฟังดูเป็นคำโฆษณาของเครื่องดื่มชูกำลัง หรือ สินค้าที่เน้นภาพลักษณ์ของความท้าทายเป็นจุดขายสำคัญ แต่วลีดังกล่าวเกิดขึ้นจริงอยู่บ่อยครั้งในวงการวิทยาศาสตร์ ที่การคิดค้น และพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ เป็นอาหารเช้าของนักวิทยาศาสตร์ช่างคิดทั่วโลก

          ความพยายามของนักวิทยาศาสตร์เหล่านั้น ทำให้เกิดความรู้สึกว่า คำว่า "ที่สุด" นั้น ยังไม่เกิดขึ้นจริงในโลก เพราะแม้แต่การคิดค้นวัสดุที่เบาที่สุดในโลก อย่าง "แอโรเจล" (Aerogel) ที่ได้รับการรับรองว่าเป็นวัสดุที่ "เบา" ที่สุดในโลก เพราะ "อากาศ" เป็นส่วนประกอบถึง 99.98% ยังถูกแซงหน้าด้วยวัสดุชนิดใหม่ ที่เรียกว่า "ไมโคร แลททิซ" หรือ "ตาข่ายจิ๋ว" ที่เบากว่าแอโรเจลเสียอีก เพราะวัสดุใหม่ชนิดนี้มีโครงสร้างเป็นโครงข่ายที่มีอากาศเป็นส่วนประกอบถึง 99.99%

          ไมโครแลททิซ เป็นผลงานการพัฒนาโดยทีมงานบริษัท เอชอาร์แอล แอลแอลซี สถาบันเทคโนโลยีแห่งแคลิฟอร์เนีย (แคลเทค) และมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย วิทยาเขตเออร์ไวน์ ที่ใช้เทคโนโลยีระดับ "นาโน" สร้างโครงข่ายท่อโลหะขนาดจิ๋ว ซึ่งมีความกว้างเพียง 100 นาโนเมตร มาถักทอเป็นโครงข่ายลายตารางสี่เหลี่ยม ที่มีคุณสมบัติในการคืนตัวจากแรงกดได้มากกว่า 50% และมีประสิทธิภาพในการรับแรงกระทำ (จากวัตถุอื่นที่พุ่งเข้าชน) ได้สูงมากเป็นพิเศษ

          ทีมวิจัยอธิบายประโยชน์ของเจ้าไมโคร แลททิซว่า สามารถใช้เป็นขั้วแบตเตอรี่ หรือประกอบเป็นวัสดุซับเสียงหรือรับแรงกระแทก ได้เป็นอย่างดี ซึ่งถ้าจะจินตนาการต่อไปถึงแนวทางการใช้ไมโคร แลททิซ ก็คือ การสร้างเสื้อเกราะกันกระสุนน้ำหนักเบาหวิว ให้ความคล่องตัวอย่างยิ่ง ผิดกับเสื้อเกราะกันกระสุนที่ใช้ในปัจจุบันที่ใช้วัสดุรับแรงกระแทก เช่น แผ่นเหล็กกล้า เคฟลาร์ หรือ เซรามิก แต่ก็ต้องแลกด้วยน้ำหนักที่เพิ่มขึ้นตามความหนาของวัสดุซับแรงกระแทก

          ดร.บิล คาร์เตอร์ ผู้จัดการกลุ่มสถาปัตยกรรมวัสดุแห่งเอชอาร์แอล กล่าวถึงแนวคิดในการสร้าง ไมโคร แลททิซ ว่า เป็นการจำลองรูปแบบโครงสร้างสถาปัตยกรรมชั้นนำระดับโลก เช่น หอไอเฟล สัญลักษณ์แห่งความรุ่งเรืองของกรุงปารีส ที่ก่อสร้างขึ้นในยุคจักรพรรดินโปเลียน และสะพานโกลเด้น เกท สัญลักษณ์แห่งนครซานฟรานซิสโก โดยนำเอาแนวคิดการเชื่อมโลหะเป็นโครงสร้างขนาดใหญ่ยักษ์ที่มีเอกลักษณ์เฉพาะมาใช้สร้างสรรค์โครงสร้างโลหะขนาดจิ๋ว ที่มีความหนาน้อยกว่าเส้นผมมนุษย์ถึง 1,000 เท่า

          การผลิตไมโคร แลททิซ มีความแตกต่างจากแอโรเจลอย่างมาก ตั้งแต่การใช้วัสดุที่นำมาผลิต เพราะไมโคร แลททิซ ใช้โลหะขนาดจิ๋วเป็นวัสดุหลัก ถักทอขึ้นมา ขณะที่แอโรเจล แชมป์เก่าวัสดุที่เบาที่สุดในโลก ใช้คาร์บอน ซิลิกา หรือ อะลูมินา (อะลูมิเนียมออกไซด์) ในการผลิต โดยใช้กระบวนการ "การทำแห้งยิ่งยวด" (Supercritical Drying) ที่ทำให้เกิดโครงสร้างที่มีรูพรุนสำหรับอากาศจำนวนมาก ทำให้แอโรเจลมีคุณสมบัติการเป็นตัวต้านทานความร้อนดียิ่ง และสามารถรับแรงกดได้มหาศาล ขนาดก้อนหินน้ำหนัก 2.5 กิโลกรัม ยังวางบนแอโรเจลน้ำหนัก 2 กรัม ได้อย่างสบายดังภาพประกอบ

----------------------

(เวิลด์วาไรตี้ : โลหะที่เบา...กว่าอากาศ : โดย...วัจน พรหโมบล)