วัสดุที่เบาที่สุดในโลกตัวใหม่

By: terminus
Writer
on Sun, 20/11/2011 - 02:16

ก่อนหน้านี้ Aerogel คือวัสดุที่ได้ชื่อว่าเบาที่สุดในโลก มันมีความหนาแน่นเพียง 1 มิลลิกรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร แค่จับเขย่าๆ มันก็ลอยจนแทบจะเป็นควันแล้ว (นั่นคือที่มาของชื่อเล่นว่า Frozen smoke) แต่ล่าสุด นักวิจัยสหรัฐอเมริกา Tobias Schaedler แห่ง HRL Laboratories และเพื่อนร่วมทีมจาก California Institute of Technology และ University of California at Irvine ได้สังเคราะห์โครงสร้างวัสดุใหม่ขึ้นมาที่เบายิ่งกว่า Aerogel เสียอีก

โครงสร้างของวัสดุที่เบาที่สุดในโลกตัวใหม่นี้เรียกกันโดยทั่วไปว่า "Metallic microlattice" การสังเคราะห์นั้นอาจจะฟังดูยุ่งยากสักหน่อย เพราะต้องเริ่มตั้งแต่การยิงลำแสง UV เข้าไปยัง photopolymer (โพลีเมอร์ที่จะเปลี่ยนคุณสมบัติเมื่อถูกแสง) เพื่อขึ้นโครงแบบโครงร่างผลึกสามมิติ (lattice) จากนั้นก็เคลือบโครงร่างผลึกนั้นด้วยโลหะอัลลอยของนิกเกิลกับฟอสฟอรัส ขั้นสุดท้ายก็ใช้สารละลายชะล้าง photopolymer ออกให้เกลี้ยง ทิ้งไว้ให้เหลือแต่ท่อของโลหะอัลลอยกลวงๆ ที่ต่อกันเป็นโครงร่างผลึก

เมื่อเสร็จสิ้นทุกขั้นตอนแล้ว จะได้ความกว้างของท่อโลหะอัลลอยในโครงร่างผลึก 100-500 ไมครอน (หรือประมาณเส้นผมคน 1-5 เส้น) และตัวท่อมีความหนาของเนื้ออัลลอยเพียง 100-500 นาโนเมตร ปริมาตร 99.99% ของมันจึงเป็นช่องว่างโล่งๆ ทำให้มันมีความหนาแน่นเพียง 0.9 มิลลิกรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตรเท่านั้น เบากว่าแผ่นโฟมที่มีขนาดเท่ากันถึง 200 เท่า

ข้อได้เปรียบของ Microlattice คือ การที่มันเรียงตัวกันผลึก โครงสร้างของมันจึงแข็งแรงมากเมื่อเทียบกับ Aerogel ซึ่งมีโครงสร้างเรียงตัวกันอย่างไม่เป็นระเบียบ โครงสร้างแบบผลึกยังทำให้มันมีคุณสมบัติคืนรูปได้ถึง 98% หลังจากโดนบีบจนเหลือปริมาตรเพียงครึ่งหนึ่งของปริมาตรดั้งเดิม นักวิทยาศาสตร์จึงหวังไว้ว่าสักวันจะสังเคราะห์ Microlattice ไปใช้ทำฉนวนกั้นความร้อน ผนังเก็บเสียง ตัวรับแรงกระแทกในยานอวกาศหรือเครื่องบิน ฯลฯ

แรงบันดาลใจของ Tobias Schaedler มาจากโครงสร้างสถาปัตยกรรมยุคใหม่อย่างหอไอเฟิลและสะพานโกลเด้นเกตนั่นเอง

ที่มา - CNet News, Live Science

1 Comment

virusfowl's picture

เอามาทำ body notebook น่าจะระบายความร้อนได้ดี แถมเบาด้วย 55