หลายคนคงอยากเห็นรอยขูดขีดที่เกิดขึ้นบนผิวรถคันงามสามารถสมานตัวเองได้เหมือนกับแผลบนผิวหนังของพวกเรา ปัจจุบันความฝันได้กลายเป็นจริงแล้ว

สารเคลือบผิวชนิดพอลิเมอร์ที่สามารถซ่อมแซมตัวเองได้ (self-healing polymer coating) นี้พัฒนาขึ้นโดย ดร. Soo Cho ศาสตราจารย์ Paul Braun และศาสตราจารย์ Scott White จากสถาบันเบคแมน มหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ วิทยาเขตเออร์บานา-แชมเปญ โดยระบบการซ่อมแซมตัวเองนี้ประกอบด้วยไมโครแคปซูล 2 ชนิด ชนิดแรกทำหน้าที่เป็นสารซ่อมแซม ภายในบรรจุด้วยวัสดุพอลิเมอร์ ส่วนอีกชนิดบรรจุสารเร่งปฏิกิริยา แคปซูลทั้งสองนี้จะกระจายตัวอยู่ในเมทริกซ์ ซึ่งก็คือ สารเคลือบผิวแบบปกติที่ใช้กันอยู่ทั่วไปตามท้องตลาด เมื่อเมทริกซ์เกิดรอยขูดขีดหรือเกิดการแตกหัก จะทำให้สารซ่อมแซมชนิดพอลิเมอร์ที่อยู่ภายในแคปซูลไหลออกมาทำปฏิกิริยากับสารเร่งปฏิกิริยา เกิดการสังเคราะห์เป็นพอลิเมอร์ที่มีโครงสร้างแบบร่างแหตาข่ายเชื่อมต่อรอยแตกนั้น

ตามปกติสารเคลือบผิวจะทำหน้าที่ปกป้องพื้นผิววัตถุจากสิ่งแวดล้อมได้แก่ น้ำ และออกซิเจน ดังนั้นวัสดุที่ใช้ทำสารเคลือบผิวจึงควรมีสมบัติทนต่อสภาพแวดล้อมเหล่านี้ และไม่เกิดปฏิกิริยาข้างเคียงกับตัวเมทริกซ์ คณะนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ใช้เวลาหลายปีพยายามศึกษาหาสารซ่อมแซมที่มีสมบัติดังกล่าว จนกระทั่งในปี ค.ศ. 2006 จึงค้นพบกลุ่มสารพอลิเมอร์ที่มีสมบัติดังกล่าวคือ พอลิไดเมธิลไซลอกเซนที่มีหมู่ปลายสายโซ่เป็นหมู่ไฮดรอกซิล (hydroxy end-functionalized polydimethylsiloxane, HOPDMS) และพอลิได-เอทอกซีไซลอกเซน (polydiethoxysiloxane, PDES) โดยมีสารกลุ่มดีบุกช่วยเร่งในการเกิดปฏิกิริยาผ่านกระบวนการสังเคราะห์แบบควบแน่นของ HOPDMS กับ PDES ปฏิกิริยานี้สามารถเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วตั้งแต่สภาพอุณหภูมิปกติไปจนถึง 150 องศาเซลเซียส จึงสามารถใช้ร่วมกับสารเคลือบผิวและสีในหลากหลายกลุ่มอุตสาหกรรมได้แก่ รถยนต์ เรือ และท่อส่งผ่านน้ำมัน

ถึงอย่างไรก็ตามสารเคลือบผิวซ่อมแซมตัวเองได้กลุ่มนี้ยังขาดสมบัติเชิงกล แต่เนื่องจากลักษณะการใช้งานของสารเคลือบผิวไม่ได้มุ่งเน้นไปที่สมบัติทางด้านความแข็งแรงมากเท่ากับสมบัติในด้านความทนทานต่อสารเคมี และความสามารถในการเคลือบเป็นฟิล์มบางที่ผิวของวัตถุ ซึ่งสารกลุ่มไซลอกเซนมีสมบัติทั้งสองนี้

ที่มา:

เต็มสิริ หวังทวีทรัพย์. "สารเคลือบผิวอัจฉริยะ" เทคโนโลยีวัสดุ. 59 : 33-36 : เมษายน - มิถุนายน 2553.

MTEC
BIOTEC
NECTEC
NANOTEC

tsp

AIMI

nctc

ตราโลโก้ ศูนย์เทคโนโลยีเพื่อความมั่นคงของประเทศและการประยุกต์เชิงพาณิชย์ (Logo of National Security and Dual-Use Technology Center: NSD)

ฐานข้อมูลหน่วยงานภาครัฐ

 
สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.)
เป็นหน่วยงานของรัฐที่จัดตั้งขึ้นเพื่อศึกษาวิจัยและพัฒนาทางด้านวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยีเพื่อการพัฒนาประเทศไทย ไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อแสวงหากำไร
หากท่านพบว่ามีข้อมูลใดๆ ที่ละเมิดทรัพย์สินทางปัญญาปรากฏอยู่ในเว็บไซต์ของสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
โปรดแจ้งให้ทราบเพื่อดำเนินการแก้ปัญหาดังกล่าวโดยเร็วที่สุดต่อไป