ความสำเร็จจากการค้นคว้าวัสดุชนิดใหม่ เปลี่ยนเนื้อไม้ให้สามารถมองทะลุผ่านได้จริง
“เจ้าหมูตัวที่ 2 คิดว่า บ้านที่สร้างจากฟางนะ มันจะไปต้านทานแรงลมของหมาป่าได้อย่างไร ว่าแล้วเรามาสร้างบ้านของเราด้วยแผ่นไม้น่าจะดีกว่า เมื่อตัดสินใจได้ก็ไม่รอช้า รีบออกเดินทางเข้าป่าไปเก็บเศษไม้ออกมาทันใด”
แม้สุดท้ายบ้านไม้ของลูกหมูก็ต้องพังทลายลงด้วยกำลังของหมาป่า แต่สิ่งที่เราเรียนรู้มาตั้งแต่เด็กๆ ก็คือ เนื้อไม้ (wood) เป็นวัสดุสำคัญที่มนุษย์นิยมนำมาทำข้าวของเครื่องใช้ไปจนถึงที่อยู่อาศัยกันอย่างแพร่หลายมาตั้งแต่ครั้งเริ่มต้นอารยธรรม แล้วจะเป็นอย่างไรถ้าวันหนึ่งเราสามารถประดิษฐ์นวัตกรรมแผ่นไม้โปร่งใสที่แสงทะลุผ่านได้ขึ้นมาใช้งาน?
เคล็ดลับความโปร่งใส
อีกหนึ่งความก้าวหน้าในวงการนักวิจัยวัสดุศาสตร์ เมื่อทีมงานดร. Liangbing Hu นักวิทยาศาสตร์ภาควิชาวิศกรรมวัสดุแห่ง the University of Maryland , College Park , ประเทศสหรัฐอมริกา ร่วมมือกันทำการวิจัยพัฒนาวัสดุชนิดพิเศษนานแรมปี เพื่อค้นคว้ากระบวนการทางเคมีเปลี่ยนคุณสมบัติแผ่นไม้ธรรมชาติให้โปร่งใส มองทะลุผ่านได้ ให้ความแข็งแรงสูงกว่ากระจกทั่วไป ย่อยสลายตัวเองได้ง่ายกว่าพลาสติก อาจจะเรียกว่านี่คือวัสดุโปร่งใสที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมอย่างแท้จริง
ความลับของกระบวนการเปลี่ยนคุณสมบัติวัสดุแผ่นไม้ให้โปร่งใสก็คือ การสกัดสารลิกนิน (Lignin) ในตัวอย่างเนื้อไม้ทดลองออกไป ซึ่งลิกนินเป็นสารอินทรีย์ที่ทำให้เนื้อในแผ่นไม้เป็นสีเหลือง – น้ำตาลอย่างที่เรามองเห็นกันด้วยตาเปล่า เมื่อใช้สารเคมีสกัดลิกนินออกจากแผ่นไม้ได้ เนื้อสีในแผ่นไม้ก็จะหายไป ทำให้แผ่นไม้ที่เคยทึบตันเปลี่ยนเป็นทางผ่านของแสงแดด
อีพ็อกซี่เสริมความแข็งแรง
แต่สารลิกนินที่ถูกสกัดออกก็มีความสำคัญเกี่ยวกับความแข็งแรงของแผ่นไม้ !? เพราะนอกจากจะให้แสดงเม็ดสีในเนื้อไม้แล้วลิกนินยังเป็นสารอินทรีย์ที่ทำให้เนื้อเยื่อมีความแข็งแรง เป็นโครงสร้างรับน้ำหนักของผนังเซลล์พืช ในขั้นตอนที่ 2 ของการสร้างแผ่นไม้โปร่งใสให้ใช้งานได้จริง จึงต้องเสริมสร้างความแข็งแรงในเนื้อไม้ด้วยการเติมสารอีพ็อกซี่เรซิ่นเนื้อสีโปร่งใสลงไปแทนที่ลิกนินในชั้นผนังเซลล์ โดยเนื้ออีพอกซี่ที่ก็จะช่วยทำหน้าที่เป็นโครงสร้างในเนื้อไม้ที่ให้ความแข็งแรงสูงกว่าเนื้อไม้ธรรมชาติแบบเดิมเสียอีก
ถึงนี่จะไม่ใช่ครั้งแรกที่มีคนพยายามค้นคว้าดัดแปลงวัสดุไม้ให้โปร่งใส แต่ผลลัพธ์การวิจัยครั้งล่าสุดของ ดร. Liangbing Hu ก็ทำให้เหล่านักออกแบบและเจ้าของโครงการมองเห็นแนวโน้มการใช้วัสดุทดแทนชนิดใหม่ในอนาคตที่ชัดเจนมากขึ้น การเปลี่ยนแผ่นไม้ธรรมดาให้กลายเป็นวัสดุผสม (Composite Materials) แผ่นไม้โปร่งใสที่ยอมให้แสงแดดส่องผ่านได้ในระดับความหนาถึง 10 mm เป็นครั้งแรกของโลก
ทางทีมวิจัยคาดว่า Transparent Wood ที่พวกเค้าค้นคว้าจะช่วยปูทางไปสู่การประยุกต์ใช้วัสดุทดแทนแผ่นกระจกจริงในอาคาร สามารถนำใช้เป็นกระจกหน้าต่างทดแทนการใช้โครงเหล็กและแผ่นกระจก สร้างบ้านด้วยวัสดุที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ลดกระบวนการณ์สังเคราะห์วัสดุด้วยพลังงานความร้อนและเชื้อเพลิง พัฒนาต้นทุนการผลิตเพื่อช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายวัสดุภัณฑ์ก่อสร้างให้เจ้าของบ้านและเป็นจุดเปลี่ยนสำคัญในการขยายขอบเขตการออกแบบอาคาร -เฟอร์นิเจอร์ที่เคยใช้วัสดุไม้แบบเดิมสู่หน้าบันทึกบทใหม่ที่ยังไม่เคยมีใครไปถึงมาก่อน
เนื้อหาและรูปภาพอ้างอิง
http://answersafrica.com/make-transparent-wood.html
http://allindiaroundup.com/news/scientists-developed-transparent-wood-to-save-energy-costs/