ข่าว

      นักวิจัยคณะวิทย์ มช. ร่วมพัฒนาวัสดุฉลาด (SMART MATERIAL) จากพลาสติกชีวภาพ สามารถเปลี่ยนแปลงรูปร่างได้โดยการกระตุ้นด้วยกระแสไฟฟ้า นำไปประยุกต์ใช้งานได้หลากหลาย ทั้งกล้ามเนื้อเทียม วัสดุควบคุมในหุ่นยนต์ เช่น วาล์วไฮดรอลิก และปั๊มขนาดจิ๋ว 

         ศ.ดร.อนุวัฒน์ ศิริวัฒน์ และ ดร.ณัฏฐ์ลิตา ธรรมรังสรรค์ วิทยาลัยปิโตรเลียมและปิโตรเคมี จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ร่วมกับ ผศ.ดร.ดรรชนี พัทธวรากร ภาควิชาเคมีอุตสาหกรรม คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ได้ร่วมกันพัฒนาวัสดุพลาสติกชีวภาพที่สามารถตอบสนองต่อกระแสไฟฟ้าได้ เพื่อประยุกต์ใช้เป็นอุปกรณ์แอกชูเอเตอร์ เช่น กล้ามเนื้อเทียม ชิ้นส่วนหุ่นยนต์ โดยใช้พลาสติกชีวภาพชนิดพอลิแลกติกแอซิดเป็นฐาน และเติมสารตัวเติมฟลูลิรีน (C60) เพื่อเพิ่มสมบัติการนำไฟฟ้าให้แก่วัสดุคอมพอสิต ภายใต้หัวข้อวิจัย Electrically responsive materials based on dibutyl phathalate plasticized poly(lactic acid) and spherical fullerene

ผลการวิจัยพบว่าวัสดุคอมพอสิตที่เตรียมได้สามารถตอบสนองต่อกระแสไฟฟ้าได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ โดยแสดงการตอบสนองในลักษณะการโค้งงอภายใต้การกระตุ้นด้วยกระแสไฟฟ้า ระดับการตอบสนองสามารถควบคุมได้ด้วยความแรงกระแสไฟฟ้า นอกจากนี้วัสดุคอมพอสิตยังสามารถเกิดการผันกลับได้โดยกลับสู่สภาวะเดิมเมื่อหยุดให้กระแสไฟฟ้า และสามารถตอบสนองซ้ำไปมาได้โดยวัสดุไม่เกิดความเสียหาย

วัสดุฉลาด (Smart material) เป็นวัสดุที่มีความสามารถในการตอบสนองต่อสิ่งเร้าภายนอก เช่น มีรูปร่าง ขนาด หรือสีเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ หรือมีแรงเคลื่อนไฟฟ้าเกิดขึ้นเมื่อมีความเค้น เป็นต้น ผลสัมฤทธิ์ของงานวิจัยนี้ คือ การพัฒนาวัสดุฉลาดจากพลาสติกชีวภาพที่สามารถตอบสนองต่อกระแสไฟฟ้าได้ โดยแสดงการเปลี่ยนแปลงรูปร่างเมื่ออยู่ภายใต้กระแสไฟฟ้าและกลับสู่สภาพเดิมเมื่อไม่มีกระแสไฟฟ้า ซึ่งทำให้สามารถนำวัสดุนี้ไปประยุกต์ใช้งานด้านต่างๆ ได้แก่ กล้ามเนื้อเทียม วัสดุควบคุมในหุ่นยนต์ เช่น วาล์วไฮดรอลิก ปั๊มขนาดจิ๋ว

งานวิจัยนี้สอดคล้องกับแผนพัฒนาการศึกษามหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ระยะที่ 13 ตามวัตถุประสงค์เชิงกลยุทธ์ SO5 สร้างการพัฒนาที่ยั่งยืนด้านการวิจัยและนวัตกรรม (Research and Innovation Platform) และสอดคล้องกับ SDGs 9: Industry, Innovation and Infrastructure (product innovation and R&D investment) ซึ่งเป็นการวิจัยและพัฒนานวัตกรรมผลิตภัณฑ์ที่สามารถประยุกต์ใช้ในงานด้านวัสดุขั้นสูงด้านการแพทย์และเทคโนโลยีหุ่นยนต์ได้

งานวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Smart Materials and Structures : Q1 ISI/Scopus, Impact Factor (2021) 3.585

ผู้ที่สนใจสามารถอ่านเพิ่มเติมได้ที่
https://doi.org/10.1088/1361-665X/ac5013

Thummarungsan L., Pattavarakorn D. and Sirivat A., Electrically responsive materials based on dibutyl phathalate plasticized poly(lactic acid) and spherical fullerene, Smart Materials and Structures (2022), 31 035029 (9pp).

_{CR. photo unsplash}