หน้าหลัก ส่งบทความให้เพื่อน พิมพ์หน้านี้ แบ่งปันใน Facebook เส้นใยนาโนของเซลลูโลสจากสัปปะรดและกล้วยสำหรับผลิตชิ้นส่วนยานยนต์

2011-04-27

นักวิทยาศาสตร์จากประเทศบราซิลพัฒนาวิธีการใช้เส้นใยจากพืชในการผลิตพลาสติกสำหรับ   ยานยนต์ที่มีความแข็งแรง น้ำหนักเบาและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเมื่อเทียบกับพลาสติกที่ใช้ในปัจจุบัน โดยมีการแสดงผลงานวิจัยในงาน National Meeting & Exposition of the American Chemical Society ครั้งที่ 241

หัวหน้าทีมวิจัย Dr. Alcides Leão เปิดเผยว่าเส้นใยที่ใช้เสริมแรงพลาสติกใหม่นี้ผลิตจากผลไม้ เช่น สัปปะรดและกล้วย มีขนาดระดับนาโนเมตรและมีความแข็งแรงมาก โดยเรียกว่าเส้นใยนาโนเซลลูโลส (Nano-cellulose fiber) ซึ่งมีความแข็งเทียบเท่ากับเคฟลาร์ (Kevlar) ซึ่งวัสดุที่มีความแข็งมากและใช้ในการผลิตเสื้อเกราะ อย่างไรก็ตามเส้นใยนาโนเซลลูโลสนี้เตรียมจากแหล่งวัตถุดิบที่ผลิตทดแทนได้ในขณะที่เคฟลาร์เตรียมจากปิโตรเลียมหรือแก๊สธรรมชาติ สมบัติของพลาสติกที่เสริมแรงด้วยเส้นใยนาโนเซลลูโลสมีน้ำหนักเบากว่า 30% และมีความแข็งแรงมากขึ้น 3-4 เท่า เหมาะกับการนำไปผลิตเป็นชิ้นส่วนรถยนต์และช่วยให้รถยนต์มีน้ำหนักลดลงและใช้เชื้อเพลิงน้อยลง

นอกจากน้ำหนักที่ลดลงแล้วพลาสติกที่เสริมแรงด้วยเส้นใยนาโนเซลลูโลสมีสมบัติเชิงกลที่      ยอดเยี่ยมเมื่อเทียบกับพลาสติกทั่วไปที่ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนรถยนต์ โดยมีสมบัติทนต่อความร้อน แก๊สโซลีน น้ำและออกซิเจน ซึ่งได้ผ่านการทดสอบจากผู้ผลิตชิ้นส่วนรถยนต์แล้วว่ามีคุณภาพดีและน่าจะพัฒนาจนใช้ได้จริงในอีก 2 ปีข้างหน้า

เซลลูโลสเป็นองค์ประกอบจากต้นไม้และพืชอื่นๆ เส้นใยเซลลูโลสขนาดปกติที่ใช้ในการทำกระดาษสามารถเตรียมได้จากการสกัดจากพืช แต่เมื่อเร็วๆ นี้ นักวิทยาศาสตร์กลุ่มนี้ได้ค้นพบกระบวนการเตรียมเส้นใยเซลลูโลสที่มีขนาดเล็กระดับนาโนเมตรเช่นเดียวกับเส้นใยที่ได้จากวัสดุอื่นๆ เช่น แก้ว คาร์บอน โดยเส้นใยนาโนเซลลูโลสนี้สามารถนำไปเสริมแรงพลาสติกให้มีความแข็งแรงและทนทานขึ้นได้

จากการทดลองพบว่าใบและลำต้นของสัปปะรดเป็นแหล่งสำคัญของเส้นใยนาโนเซลลูโลสนอกจากนั้นยังสามารถเตรียมได้จาก Curaua ซึ่งเป็นพืชตระกูลเดียวกับสัปปะรดที่ปลูกมากในอเมริกาใต้และยังเตรียมได้จากกล้วยเปลือกมะพร้าวอีกด้วย

ในการเตรียมเส้นใยนาโน นักวิจัยได้มีการใส่ใบและลำต้นสัปปะรดลงในอุปกรณ์คล้ายหม้อความดันสูง (Pressure cooker) จากนั้นเติมสารเคมีลงไปและให้ความร้อนเป็นระยะเวลาหนึ่งจะได้วัสดุชั้นดีที่มีลักษณะคล้ายผง Talcum ถึงแม้กระบวนการผลิตมีต้นทุนสูงแต่ในการเสริมแรงพลาสติกจะใช้ปริมาณเพียงเล็กน้อยเท่านั้น โดยการผลิตโดยเส้นใยนาโนเซลลูโลส 1 ปอนด์สามารถผลิตพลาสติกเสริมแรงที่มีน้ำหนักเบาและทนทานได้ถึง 100 ปอนด์ งานวิจัยนี้ได้รับเงินทุนสนับสนุนจากรัฐบาลบราซิล                 

เรียบเรียงและแปลโดยสถาบันปิโตรเลียมแห่งประเทศไทย
อ้างอิงจาก: Omnexus