หน้าหลัก ส่งบทความให้เพื่อน พิมพ์หน้านี้ แบ่งปันใน Facebook

โพลีเมอร์เพียโซอิเล็กทริกชนิดใหม่ ทนความร้อนเกิน 200 ?C ทำลายข้อจำกัดเดิมของวัสดุ
นักวิจัยจาก Toray Industries ในญี่ปุ่นพัฒนา โพลีเมอร์เพียโซอิเล็กทริก (piezoelectric polymer) ที่สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงกว่า 200 °C (400 °F) ซึ่งเป็นระดับอุณหภูมิที่ถือว่าทะลุข้อจำกัดของวัสดุประเภทนี้ที่มีอยู่ในตลาดปัจจุบัน ทำให้เป็นไปได้ว่าอาจเป็นวัสดุประเภทนี้ ตัวแรกของโลกที่ทำได้จริง โดยเฉพาะสำหรับการใช้งานด้าน เซ็นเซอร์ตรวจจับแรงสั่นสะเทือนและแรงภายนอก ในแอปพลิเคชันต่าง ๆ เช่น ยานยนต์ หุ่นยนต์ เครื่องจักรอุตสาหกรรม และอวกาศ

วัสดุเพียโซอิเล็กทริกเป็นประเภทวัสดุที่ สามารถสร้างแรงดันไฟฟ้าเมื่อถูกกดหรือสั่นสะเทือน ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลาย เช่น ในไมโครโฟน เซ็นเซอร์แรงดัน หรืออุปกรณ์ตรวจจับการยืดหดของวัสดุในหลายอุตสาหกรรม

ก่อนหน้านี้วัสดุหลักที่ใช้กันมีข้อจำกัดด้านอุณหภูมิ เช่น โพลีไวนิลิเดนฟลูออไรด์ (PVDF) ซึ่งจะสูญเสียโครงสร้างขั้วไฟฟ้าที่อุณหภูมิประมาณ 120 °C ทำให้ใช้งานจริงได้แค่ที่ประมาณ 80 °C และ เซรามิกเพียโซอย่างไทเทเนตซิริค (PZT) ที่แม้จะมีความไวสูง แต่ แข็งและเปราะ จึงยากต่อการติดตั้งบนพื้นผิวที่มีรูปทรงซับซ้อนหรือพื้นที่กว้าง ๆ

Toray กล่าวว่าโพลีเมอร์ชนิดใหม่นี้ได้พัฒนาโดยออกแบบโครงสร้างระดับโมเลกุลและควบคุมการจัดเรียงโซ่พอลิเมอร์ให้มี ขั้วไฟฟ้าหันไปในทิศทางเดียวกันอย่างสม่ำเสมอ ซึ่งช่วยให้โครงสร้างยังคงลักษณะการตอบสนองไฟฟ้าไว้แม้ในอุณหภูมิสูงกว่า 200 °C ได้อย่างเสถียรซึ่งเป็นไปไม่ได้สำหรับ PVDF แบบเดิม ๆ

วัสดุนี้พร้อมจำหน่ายในรูปแบบต่าง ๆ เช่น สารเคลือบ (varnish), ฟิล์ม หรือ ผ้านอนวูฟเวน (nonwoven) ทำให้สามารถนำไปใช้กับเซ็นเซอร์ที่มีรูปทรงซับซ้อนหรือพื้นที่กว้างได้อย่างยืดหยุ่นมากขึ้น

นอกจากนี้โพลีเมอร์รุ่นใหม่นี้ ไม่ใช้สารตะกั่วหรือฟลูออรีน และเป็นไปตามข้อกำหนด RoHS (Restriction of Hazardous Substances) ของสหภาพยุโรป รวมถึงข้อจำกัดสารประเภท PFAS ทำให้มีความปลอดภัยและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมยิ่งขึ้น

New Piezoelectric Polymer Breaks Heat Barrier



Tag: #เม็ดพลาสติก, คอมพาวด์