“เซรามิกส์พับได้” ผลิตภัณฑ์เชื่อมดินเผายุคใหม่เข้ากับโลกพันปี

นักวิจัยเอ็มเทคเปรยเมื่อพันปีเผาเซรามิกส์อย่างไรปัจจุบันก็ยังเป็นอยู่อย่างนั้น แนะอุตสาหกรรมดินเผาต้องเอาวิทยาศาสตร์ไปแก้ปัญหามากขึ้นเพื่อลดความสูญเสียในการผลิต พร้อมใช้เทคนิคอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ผลิต “เซรามิกส์พับได้” เพิ่มความหลากหลายให้วงการหม้อ ไห

หลายท่านคงจะคุ้นเคยกับเซรามิกส์เป็นอย่างดี อย่างน้อยก็บนโต๊ะอาหารที่ต้องมีภาชนะสักชิ้นเป็นวัสดุดินเผาดังกล่าว ซึ่งจากหลักฐานทางประวัติศาสตร์มนุษย์ก็รู้จักเครื่องใช้ประเภทนี้มานานนับพันปี แต่ความคุ้นเคยของคนส่วนใหญ่ก็จะจำกัดเซรามิกส์อยู่แค่ หม้อ ไห จาน ชาม ทั้งที่มีการนำเซรามิกส์ไปใช้อย่างในหลายวงการอย่างกว้างขวาง แม้กระทั่งเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ท่านกำลังใช้อยู่ หากลองงัดแงะดูก็จะพบชิ้นส่วนที่เป็นเซรามิกส์

“กระบวนการทำเซรามิกส์เมื่อพันกว่าปีเป็นอย่างไร เดี๋ยวนี้ก็ยังเป็นอยู่อย่างนั้น” คำพูดของ ดร.สมนึก ศิริสุนทร ผู้อำนวยการโครงการจัดตั้งสถาบันเทคโนโลยีเซรามิกแห่งชาติ ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค) ซึ่งได้พัฒนาเซรามิกส์รูปแบบใหม่ที่สามารถพับได้ แตกต่างจากเซรามิกส์แบบเก่าที่ต้องขึ้นรูปก่อนเผา โดยคาดว่าจะเป็นจุดเริ่มต้นของการเพิ่มศักยภาพให้กับอุตสาหกรรมเซรามิกส์

ดร.สมนึกกล่าวว่าในอุตสาหกรรมเซรามิกส์นั้นจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องอาศัยความรู้ทางวิทยาศาสตร์เข้าไปช่วยแก้ปัญหา เพราะที่ผ่านมาเรียกว่ากระบวนการผลิตแทบจะไม่ได้ต่างไปจากเดิมเท่าไรนัก ปัญหาที่มีก็คงอยู่อย่างนั้นไม่เปลี่ยนแปลง ผลิตภัณฑ์ที่ไม่ได้มาตรฐานเนื่องจากการผลิตก็เป็นเหตุให้สูญเสียเงินโดยเปล่าประโยชน์ นอกจากนี้เครื่องครัวเซรามิกส์ยังไม่ใช่สินค้าที่แต่ละครัวเรือนจะซื้อกันบ่อยนัก

ส่วนเซรามิกส์พับได้เป็นผลงานวิจัยของ ดร.สมนึกที่ชื่อว่า “แผ่นดินกระดาษเซรามิก” (Paper Clay Tape) ซึ่งขึ้นรูปด้วยวิธีการหล่อ “แผ่นบาง” (Tape Casting) อันเป็นวิธีที่ใช้กับอุตสากรรมอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งนำเซรามิกส์ไปผลิตเป็นแผ่นรองวงจร (Substrates) นักวิจัยจากเอ็มเทคกล่าวว่าวิธีดังกล่าวจะเชื่อมกระบวนการผลิตเซรามิกส์แบบใหม่และแบบเก่าเข้าด้วย และจะทำให้อุตสาหกรรมเซรามิกส์มีทางเลือกที่หลากหลายขึ้น

ซึ่งการผลิตเซรามิกส์พับได้จะเริ่มจากเตรียมสารตั้งต้นที่เป็นดินผสมเสร็จหรือสารโลหะออกไซด์ในรูปสารแขวนลอยที่มีความหนืด (Viscosity) ที่เหมาะสม และเติมสารเติมแต่ง (Additives) เพื่อความยืดหยุ่นและความแข็งแรงของแผ่นดินที่จะได้จากกระบวนการนี้ จากนั้นเทสารข้างต้นลงบนแผ่นรองพลาสติก (Carrier Film) เมื่อทิ้งไว้ประมาณ 4-6 ชั่วโมงจะสามารถลอกออกเป็นแผ่นที่มีความยืดหยุ่น ม้วนพับได้ เมื่อตัด เจาะหรือพับรูปที่ต้องการแล้วนำไปเผาผนึก (Sintering) ก็จะกลายเป็นเซรามิกส์ที่มีความแข็งแรง

ดร.สมนึกกล่าวว่าเซรามิกส์พับได้มีเอกลักษณ์ที่ต่างไปจากเซรามิกส์ทั่วไปตรงที่สามารถผลิตแผ่นดินที่มีสีสันในตัวเอง ไม่ต้องทาสีหลังการเผาชิ้นงานแล้วเช่นเดียวกับที่นิยมทำในผลิตภัณฑ์เซรามิกชนิดอื่นๆ และแผ่นดินกระดาษเซรามิกที่ผลิตได้ยังมีความหนาอยู่ในช่วงเดียวกับกระดาษทั่วๆ ไปหรืออาจจะมีความหนาน้อยกว่าก็ได้ โดยทั่วไปจะสามารถทำให้มีความหนาอยู่ในช่วง 50-1000 ไมครอน ซึ่งขึ้นอยู่กับวัตถุดิบแต่ละชนิดและประเภทของการใช้งาน