ก้าวไปอีกขั้น!! นักวิทย์คิดค้น ‘ไม้’ ที่แข็งพอๆ กับเหล็กได้ แถมอ้างสรรพคุณกันกระสุน

เทคโนโลยีของโลกเรานั้นเริ่มมีความก้าวหน้าขึ้นเรื่อยๆ จนทำให้เกิดนวัตกรรมใหม่ๆ ขึ้นมาตลอดเวลา ซึ่งนวัตกรรมใหม่นั้นอาจจะช่วยทั้งเรื่องประโยชน์ที่ได้รับและมีค่าใช้จ่ายที่ลดลง

เมื่อไม่นานมานี้ นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรที่มหาวิทยาลัยแมรี่เลนด์ก็ได้ค้นพบวิธีทำให้ไม้แข็งกว่าเหล็ก ไทเทเนียม หรือแม้กระทั่งคาร์บอนไฟเบอร์ และยังสามารถหยุดกระสุนได้อีกด้วย

รองศาสตราจารย์สาขาวัสดุศาสตร์และวิศวกรรม Liangbing Hu ทำหน้าที่เป็นหัวหน้าทีมวิศวกร และสมาชิกสถาบันนวัตกรรมพลังงานแมรี่แลนด์ ได้อธิบายในวารสารที่ตีพิมพ์เกี่ยวกับเบื้องหลังกรรมวิธีการที่เปลี่ยนไม้ธรรมดาให้มีความแข็งแรงและทนทานจนอาจจะเหนือกว่าเหล็กได้เลย

“กรรมวิธีใหม่นี้จะทำให้ไม้ธรรมดามีความแข็งแรงกว่าเดิมถึง 12 เท่า และมีความทนทานมากกว่า 10 เท่า” Hu กล่าว “นวัตกรรมใหม่นี้อาจนำมาใช้แทนเหล็กหรือแม้กระทั่งไททาเนียมอัลลอยด์ ความทนทานของมันเทียบเท่ากับคาร์บอนไฟเบอร์ แต่มีราคาที่ถูกกว่า”

Teng Li และ Samuel P. Langley ศาสตราจารย์สาขาวิศวกรรมเครื่องกลที่มหาวิทยาลัยแมรี่แลนด์และผู้นำร่วม ได้อธิบายถึงนวัตกรรมใหม่นี้ว่ามันไม่ได้หาง่ายและมีน้ำหนักเบาอย่างที่คิด

เขากล่าวว่า “มันทั้งแข็งแรงและทนทาน ซึ่งคุณสมบัติทั้งสองนี้หาได้ยากในธรรมชาติ มันแข็งแรงกว่าเหล็กและเบากว่าถึง 6 เท่า มันต้องใช้พลังงานมากกว่าถึง 10 เท่าในการสร้างความเสียหายเมื่อเทียบกับไม้ธรรมดา และมันยังสามารถบิดงอและพับได้ด้วย”

ในขณะทำการทดลอง พวกเขาได้ทดลองยิงกระสุนใส้ไม้ทั้ง 2 ชนิดที่พวกเขาคิดค้นและไม้ธรรมดาจากธรรมชาติ โดยไม้ที่พวกเขาคิดค้นจะแบ่งเป็นหนึ่งแผ่นที่ผ่านกระบวนการ 1 ขั้น และอีกแผ่นคือผ่านกระบวนการ 2 ขั้น ผลปรากฏว่ากระสุนที่ยิงออกไปนั้นทะลุไม้ธรรมดา แต่ว่าไม่ทะลุไม้ที่ผ่านกระบวนการ 2 ขั้นที่พวกเขาคิดค้น

ภาพเปรียบเทียบการทดลองยิงกระสุนปืน

กระบวนการผลิตนั้นคิดค้นโดยนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรที่มหาวิทยาลัยแมรี่แลนด์ เริ่มต้นกระบวนการโดยการลอกเนื้อเยื่อลิกนินที่ทำให้ไม้เป็นสีน้ำตาลออกไป

หลังจากนั้นนำไม้เข้าสู่กระบวนการให้ความร้อนด้วยอุณภูมิ 65 องศาเซลเซียส ทำให้เส้นใยเซลลูโลสเกาะตัวกันแน่นขึ้น ทำให้เกิดพันธะไฮโดรเจนที่แข็งแรง แต่อย่างไรก็ตามกระบวนการนี้จะทำให้ไม้บางลงจากเดิมถึง 5 เท่า

ตำหนิที่พบในแผ่นไม้เช่นรูหรือปมจะถูกอัดแน่นรวมกันในกระบวนการ หลังจากนั้นนักวิทยาศาสตร์จะยืดไม้ด้วยกระบวนการบำบัดโดยทางทาสีเคลือบไม้ทั้งแผ่น

“ทั้ง 2 กระบวนการนี้จะทำให้ไม้มีความแข็งแรงสูงขึ้นมาก เหนือกว่าที่บันทึกไว้ในเอกสารวิจัยที่ถูกตีพิมพ์” Dr. Zhigang Suo ศาสตราจารย์สาขาเครื่องกลและวัสดุที่มหาวิทยาลัยฮาวาร์ดที่ไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับโปรเจกต์นี้ได้กล่าวไว้

“เอกสารวิจัยนี้สามารถนำไปต่อยอดในการออกแบบวัสดุก่อสร้างที่มีน้ำหนักเบาแต่ว่ามีประสิทธิภาพที่ดีได้ ศักยภาพอันน่าทึ่งของมันนั้นทั้งมีความทนทานที่สูง และมีความต้านทานกระสุน ซึ่งจะทำให้เป็นที่ต้องการอย่างมาก” Dr. Huajian Gao ศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยบราวน์กล่าว

“สิ่งที่น่าสนใจอีกอย่างก็คือวิธีการนี้สามารถใช้ได้กับไม้ได้หลากหลายสปีชีส์ และเป็นกระบวนการที่ทำได้ง่าย” เขากล่าว ด้วยประโยชน์ของมัน ในอนาคตวัสดุนี้อาจนำไปใช้ในการสร้างรถยนต์ เครื่องบิน หรือแม้กระทั่งก่อสร้างตึก หรืออาจมาแทนวัสดุที่เป็นเหล็กได้เลย เนื่องจากมีราคาที่ถูกกว่ามาก

ที่มา Nextshark