ไอเทมใหม่ !? ดูดซับแรงกระแทกได้ แข็งราวกับโลหะ แต่เบาอย่างกับโฟม

นักวิจัยของมหาวิทยาลัย Johns Hopkins University ได้ทำการคิดค้นวัสดุชนิดใหม่ออกมาได้สำเร็จ วัสดุดังกล่าวยังไม่มีชื่อเรียก ถูกออกแบบมาสำหรับดูดซับแรงกระแทกโดยเฉพาะ มีน้ำหนักเบา แต่แข็งแรงมากพอที่จะป้องกันการกระแทกจากสิ่งที่แข็งพอๆ กับโลหะได้ 

ซึ่งนอกจากน้ำหนักที่เบาและความแข็งแรงของตัววัสดุแล้ว อีกหนึ่งจุดเด่นของตัววัสดุนี้ นั่นก็คือความสามารถในการนำหลับมาใช้ใหม่ได้อีกครั้งนั่นเอง

จากการทดสอบ ทีมนักวิจัยพบว่าวัสดุดังกล่าวสามารถทนต่อแรงกระแทกโดยวัตถุที่มีน้ำหนักระหว่าง 4 ถึง 15 ปอนด์ (1.8 ถึง 6.8 กก.) ที่พุ่งมาด้วยความเร็ว 22 ไมล์ต่อชั่วโมง (35.4 กม. / ชม.) ได้ รวมถึงยังพบว่าตัววัสดุสามารถมีคุณสมบัติที่ดีมากยิ่งขึ้นได้ เมื่อมันมีชั้นเซลล์ที่มากขึ้น เช่นถ้ามีโครงสร้างที่หนาถึง 4 ชั้น จะสามารถดูดซับแรงได้เกือบถึง 2 เท่าของโครงสร้างที่หนาเพียงชั้นเดียว เป็นต้น

นักวิจัยเชื่อว่าวัสดุดังกล่าวสามารถที่จะนำมันมาใช้เพื่ออัปเกรดคุณสมบัติด้านความปลอดภัยของหมวกกันน็อก ชุดเกราะ กันชนของรถยนต์และส่วนอื่น ๆ ของยานพาหนะรวมไปจนถึงเครื่องบินได้เลย และด้วยน้ำหนักที่เบาของตัววัสดุ ทำให้มันสามารถลดการใช้เชื้อเพลิงที่กระทบต่อสิ่งแวดล้อมของยานพาหนะ และยังทำให้อุปกรณ์ในสวมใส่ ใส่ได้สบายมากขึ้นอีกด้วย 

ปัจจุบันทางทีมนักวิจัยกำลังนำวัสดุดังกล่าวมาทำเป็นหมวกกันน็อกอยู่ รวมถึงยังพัฒนาไปพร้อมๆ กับบริษัทภายนอก เพื่อออกแบบและสร้างอุปกรณ์ป้องกันรูปใหม่จากวัสดุชนิดนี้ ให้กับนักกีฬา และทหารในกองทัพโดยเฉพาะ

"Liquid crystal elastomers (LCEs)" หัวใจหลักสำคัญของวัสดุสุดพิเศษ

ทีมนักวิจัยได้เปิดเผยว่า การสร้างวัสดุชิ้นนี้สำเร็จได้เพราะการนำ Liquid crystal elastomers (LCEs) มาประยุกต์ใช้ใหม่ โดยตามปกติแล้ว ในอุตสาหกรรมทั่วไป มักจะนำ LCEs มาใช้สำหรับเพื่อสร้างตัวกระตุ้น และใช้สำหรับสร้างกล้ามเนื้อเทียมของหุ่นยนต์เท่านั้น

แต่ในการสร้างวัสดุชิ้นนี้ขึ้นมา ทางนักวิจัยได้ทำการหาจุดเด่นใหม่ๆ ของ LCEs นั่นก็คือ "ความสามารถในการดูดซับพลังงาน" ซึ่งด้วยความสามารถดังกล่าว LCEs จึงถูกนำมาใช้เป็นเครือข่ายของโพลีเมอร์ที่มีความยืดหยุ่น 

ทางทีมวิจัยได้ทำการสร้างวัสดุที่ประกอบด้วยคานเอียงของ LCEs แล้วทำการประกบเข้าไปในระหว่างโครงสร้างที่ใช้สำหรับรองรับความแข็งแรง จากนั้นก็สร้างขึ้นมาซ้ำแล้วซ้อนกันหลายๆ ชั้น เพื่อให้สามารถรับแรงกระแทกในอัตราที่แตกต่างกันได้ และกระจายพลังงานดังกล่าวออกไปได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด

แหล่งที่มา newatlas.com