แปลและเรียบเรียง โดย มาริสา คุณธนวงศ์

ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ

pic400x210-800x420

นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยนิวเซาท์เวลส์ (UNSW) ได้พัฒนาวัสดุกราฟีนในรูปแบบใหม่ สามารถปฏิวัติวิธีการควบคุมความชื้นเพื่อการใช้งานที่หลากหลายได้ตั้งแต่ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ บรรจุภัณฑ์ เครื่องปรับอากาศ รวมถึงนำมาใช้รักษาความใหม่ของรองเท้าได้ด้วย

สารดูดความชื้นชนิดใหม่นี้ทำจากกราฟีนออกไซด์ซึ่งมีประสิทธิภาพดีกว่าซิลิกาเจลที่ปัจจุบันได้รับการยอมรับว่าเป็นสารที่ได้มาตรฐานในการป้องกันความชื้นและการเจริญเติบโตของเชื้อราเสียอีก

โดยมันมีความสามารถในการดูดซับเป็นสองเท่าของซิลิกาเจล และสามารถคายความชื้นกลับไปยังบรรยากาศได้ที่อุณหภูมิต่ำ ซึ่งเป็นการประหยัดพลังงานทำให้สามารถใช้งานซ้ำได้อย่างง่ายดาย เมื่อเทียบกับสารดูดความชื้นทั่วไปที่สามารถปล่อยความชื้นได้แต่ต้องอาศัยความร้อนที่แม้ว่าอาจใช้อุปกรณ์ที่หาได้ภายในบ้านอย่างเตาอบก็ตาม แต่ก็ยังเป็นขั้นตอนที่ยุ่งยากและสิ้นเปลืองมากกว่าหากต้องการนำมาใช้ซ้ำ

จากสมบัติที่กล่าวมานั้น ทีมจึงสนใจที่จะนำสารดูดความชื้นกราฟีนไปใช้งานในรูปแบบใหม่ นั่นคือ การนำมันไปรวมเข้ากับพื้นด้านในของรองเท้าเพื่อควบคุมกลิ่นและความชื้น เพราะมันสามารถดูดและคายความชื้นได้อย่างสม่ำเสมอเนื่องจากสมบัติการคายความชื้นได้ที่อุณหภูมิต่ำของมันนั่นเอง มันจึงช่วยให้รองเท้าไร้กลิ่นอับและสดชื่นได้ตลอดเวลา

ผลจากแรงดันคาปิลารีภายใน กลไกที่ไม่เคยเข้าใจมาก่อน

สารดูดความชื้นกราฟีนประกอบไปด้วยแผ่นบางๆของกราฟีนออกไซด์ จากการทดสอบ ทีมพบว่าสารดูดความชื้น กราฟีนทิ่คิดค้นขึ้นนี้สามารถดูดน้ำได้ 0.58 กรัมต่อกราฟีนออกไซด์ 1 กรัม และมีอัตราการดูดและคายความชื้นที่สูงกว่าซิลิกาเจล ซึ่งสมบัติที่ดีนี้เป็นผลที่ได้จากแรงดันคาปิลารีที่อยู่ภายในชั้นบางๆของวัสดุรวมทั้งภายในรอยย่นคล้ายอุโมงค์บนพื้นผิวของวัสดุนั้นมีปริมาณที่สูง

นอกจากนี้ สารดูดความชื้นกราฟีนนี้สามารถพัฒนาให้เหมาะกับการใช้งานได้ด้วยการปรับช่องว่างระหว่างชั้นของกราฟีนตามความต้องการเพื่อควบคุมความชื้นตามการใช้งานที่ต่างกัน

วัสดุนี้ได้รับการพัฒนาโดยทีมวิจัยที่นำทีมโดย ดร. Rakesh Joshi จากวิทยาลัยวัสดุศาสตร์และวิศวกรรมวัสดุ มหาวิทยาลัยนิวเซาท์เวลส์ (UNSW) ประเทศออสเตรเลีย และผลงานวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Chemical

ทิ้งท้าย

ศาสตราจารย์สมิธ หนึ่งในทีมวิจัยซึ่งเป็นนักวิทยาศาสตร์ชื่อดังของโลกในด้านทฤษฎีการพัฒนา กล่าวว่า “การจำลองชิ้นส่วนของวัสดุดูดความชื้นชนิดใหม่นี้ในระดับจุลภาคทำให้เห็นถึงความสามารถในการทำงานและจะช่วยหนุนการออกแบบและการพัฒนาต่อไป”

สนใจอ่านข้อมูลเพิ่มเติมที่

https://newatlas.com/graphene-drying-agent-shoes/54891

https://www.graphene-info.com/unsw-team-develops-novel-graphene-oxide-based-dessicant

https://newsroom.unsw.edu.au/news/science-tech/soaking-water-and-sweat-%E2%80%93-new-super-desiccant

Scroll Up