จีนพัฒนา ‘วัสดุทดแทนไม้’ ยืดหยุ่น ทนไฟ ไร้เชื้อรา

สำนักข่าวซินหัว สื่อทางการจีน รายงาน (1 ก.พ.) –นักวิทยาศาสตร์จีนได้พัฒนาวัสดุทดแทนไม้ (wood composites) แบบพิเศษ ที่มีความยืดหยุ่นสูง มีคุณสมบัติทนไฟ กันเชื้อรา และทนต่อการพับได้หลายพันครั้ง

ผลการศึกษาที่เผยแพร่ในวารสารเซลล์ รีพอร์ตส์ วิทยาศาสตร์กายภาพ (Cell Reports Physical Science) เมื่อไม่นานนี้ ระบุว่าวัสดุทดแทนไม้ดังกล่าว สามารถรักษาความยืดหยุ่นในระยะยาวได้แม้ในอุณหภูมิติดลบ 40-50 องศาเซลเซียส และไม่ติดไฟแม้ในอุณหภูมิสูงถึง 400-500 องศาเซลเซียส 

นอกจากนี้ วัสดุดังกล่าวยังสามารถคงรูปลักษณ์เดิมไว้ได้ และมีอัตราการป้องกันโรคเชื้อราสูงถึงร้อยละ 100 เมื่ออยู่ในอุณหภูมิห้องที่มีความชื้นสัมพัทธ์ประมาณร้อยละ 90 เป็นเวลา 75 วัน ขณะที่พื้นผิวของไม้ที่ไม่ผ่านการดัดแปลงจะติดโรคราดังกล่าวโดยสมบูรณ์

รายงานระบุว่า วัสดุดังกล่าวสร้างโดยการแช่ไม้บัลซา (balsa wood) ความหนาแน่นต่ำ ซึ่งหนา 2-5 มิลลิเมตร ลงในสารผสมที่เป็นด่างที่อุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 12 ชั่วโมง เพื่อขจัดสารเนื้อพื้น (matrix) ที่เป็นลิกนินหรือสารพวกพอลิเมอร์ในเนื้อไม้ซึ่งมีความเหนียวแน่นออกไปจากผนังเซลล์

หลังจากนั้นจึงเติมไฮโดรเจล (hydrogel) ดัดแปลงซึ่งเป็นสารจำพวกโพลีอะคริลาไมด์ลงไปในไม้ ซึ่งจะทำให้วัสดุมีความยืดหยุ่น กักเก็บความชื้น และทนต่อเปลวไฟได้ดีเยี่ยม

ผลการศึกษายังแสดงให้เห็นว่า วัสดุทดแทนไม้ดังกล่าวสามารถทนต่อการโค้งงอทำมุม 180 องศา ได้มากถึง 1,000 ครั้ง หรือทนต่อกระบวนการอบแห้งแบบสุญญากาศที่อุณหภูมิลบ 60 องศาเซลเซียส เป็นเวลานาน 24 ชั่วโมงได้

วิธีการเตรียมการเพื่อใช้งานเชิงอุตสาหกรรมที่ง่ายดาย ช่วยให้วัสดุทดแทนไม้นี้มีศักยภาพในการประยุกต์ใช้กับงานก่อสร้าง อุปกรณ์การแพทย์ และเซ็นเซอร์วัดค่าแรงดึง เป็นต้น