แอโรเจล (Aerogels) เป็นเจลประเภทหนึ่ง ที่ของเหลวจะถูกแทนที่ด้วยอากาศ พัฒนาสร้างขึ้นในทศวรรษที่ 1930 ถูกนำไปใช้ในงานที่หลากหลาย อาทิ ยานอวกาศขององค์การนาซา สหรัฐอเมริกา เนื่องจากคุณสมบัติทางความร้อนเชิงบวก จึงมีความพยายามพัฒนาสร้างเส้นใยที่นำไปใช้ทำสิ่งทอที่ให้ความอบอุ่นแก่ร่างกาย แต่ส่วนใหญ่ก็ล้มเหลวเพราะขาดความสามารถในการซึมผ่านของความชื้นและขาดความแข็งแรง แต่เมื่อเร็วๆนี้ ทีมวิจัยที่มีทั้งวิศวกรเคมี นักวัสดุศาสตร์ แห่งมหาวิทยาลัยเจ้อเจียง ในจีน และสภาวิทยาศาสตร์แห่งชาติจีน เผยค้นพบวิธีที่จะเอาชนะทั้ง 2 ปัญหาดังกล่าว
ทีมระบุว่า เริ่มต้นเลียนแบบคุณสมบัติทางความร้อนของขนหมีขั้วโลก เพราะหมีชนิดนี้สามารถรักษาความอบอุ่นร่างกายในอุณหภูมิที่เย็นจัดได้ ขนของหมีขั้วโลกมีทั้งแกนที่มีรูพรุนและเปลือกหุ้มที่หนาแน่น ทีมจึงได้สร้างเส้นใย แอโรเจลแบบห่อหุ้ม พวกมันจะหมุนตัวในขณะที่มันถูกแช่แข็ง กระบวนการนี้นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงของโซล-เจล (sol-gel) เป็นวิธีการผลิตวัสดุจากโมเลกุลขนาดเล็ก โดยวัสดุจะถูกทำให้แห้งแบบเยือกแข็งและเคลือบด้วยเปลือกกึ่งแข็ง
ผลลัพธ์ที่ได้คือเส้นใยกลมบางที่ผลิตความยาวได้ตามที่ต้องการ ซึ่งต่อจากนั้นทีมได้ผลิตเส้นใยเป็นเส้นยาวเพื่อใช้ทอเสื้อกันหนาว และทดสอบความอบอุ่นของเสื้อโดยนำไปวางไว้ที่อุณหภูมิต่ำถึง -20 องศาเซลเซียส ทีมอ้างว่าเสื้อกันหนาวมีคุณสมบัติป้องกันความร้อนได้ดีกว่าเสื้อกันหนาวที่คล้ายกันแต่ทำจากขนอ่อนนุ่มของสัตว์หรือผ้าฝ้าย และยังลองยืดเสื้อกันหนาวออกเป็น 10,000 ครั้ง ก็พบว่ามีความเสียหายเพียงเล็กน้อยเท่านั้น.
Credit : Science (2023). DOI: 10.1126/science.adj8013
อ่าน “คอลัมน์หนังสือพิมพ์ไทยรัฐ” ทั้งหมดที่นี่
...