by Carzanova Team Nat
Hits: 71

ฟอร์ด เตรียมทดลองนำ “กราฟีน” วัสดุจากสมาร์ทโฟนสู่รถยนต์

ฟอร์ด มอเตอร์ คัมปะนี ประกาศ เตรียมนำวัสดุระดับนาโนสองมิติ กราฟีน มาใช้ในงานชิ้นส่วนยานพาหนะเป็นครั้งแรกของวงการยานยนต์ โดยก่อนหน้านี้ทั้งสมาร์ทโฟนและอุปกรณ์กีฬาบางชนิดก็เคยใช้กราฟีนเป็นส่วนประกอบมาแล้ว

 

ในช่วงที่ผ่านมา กราฟีน ได้สร้างความตื่นเต้นให้กับอุตสาหกรรมยานยนต์ โดยการนำมาใช้ในงานทาสี พอลิเมอร์และแบตเตอรี่รถยนต์ต่างๆ

วิศวกรหลายคน ขนานนามว่ากราฟีนเป็น วัสดุสุดมหัศจรรย์ ด้วยคุณสมบัติที่แข็งแกร่งว่าเหล็กถึง 200 เท่าและเป็นหนึ่งในวัสดุที่นำไฟฟ้าได้ดีที่สุดโลก สามารถกันเสียงได้เป็นอย่างดี รวมถึงบางและมีความยืดหยุ่นสูงมาก ที่ถึงแม้จะมีราคาสูงและไม่ได้เหมาะกับทุกการใช้งาน แต่ฟอร์ด ร่วมกับอีเกิล อินดัสทรีและเอ็กซ์จี ไซแอนซ์ สามารถค้นพบวิธีที่จะนำกราฟีนมาใช้งานกับฝาครอบราวหัวฉีด ฝาครอบปั๊มและฝาครอบเครื่องยนต์ด้านหน้าเพื่อให้เกิดประโยชน์การใช้งานสูงสุดต่อรถยนต์

การค้นพบครั้งนี้ไม่ได้เกี่ยวกับวัสดุกราฟีนเป็นหลักที่สำคัญคือวิธีการที่นำมันมาใช้งาน โดยปริมาณของกราฟีนที่นำมาใช้นั้นน้อยมาก แต่มันช่วยให้ประสบความสำเร็จในการเพิ่มความแข็งแกร่งให้กับรถยนต์ รวมถึงสามารถกันเสียงและลดน้ำหนักของรถให้เบาลง ซึ่งเป็นสิ่งที่รถยนต์ให้ความสำคัญ

สำหรับ กราฟีนคือวัสดุที่นำมาใช้ในการเคลือบหรือฉาบผิว มักใช้กับสมาร์ทโฟนและอุปกรณ์ทางการกีฬาบางชนิด โดยฟอร์ด จะนำกราฟีนมาใช้กับยานพาหนะเป็นครั้งแรกในวงการยานยนต์ ในทางวิทยาศาสตร์ คืออะตอมของคาร์บอนที่หนาเพียง 1 ชั้น ซึ่งหากนำมันมาวางซ้อนกันหลายๆ ชั้นก็จะได้แกรไฟต์ที่เรารู้จักกันดีในรูปของไส้ดินสอนั่นเอง กราฟีนถูกค้นพบครั้งแรกตั้งแต่ปี 2547 แต่การพัฒนาให้สามารถใช้งานได้ยังถือว่าเป็นเรื่องที่ใหม่มาก โดยการทดลองแรกที่สามารถแยกกราฟีนให้ออกมาได้อย่างสำเร็จ เกิดจากการเอาสก๊อตช์เทปทาบลงบนแกรไฟต์แล้วดึงออกครั้งแล้วครั้งเล่า เพื่อให้แผ่นแกรไฟต์บางลงเรื่อยๆ จนได้แผ่นที่บางที่สุดแค่อะตอมเดียวจนได้เป็นกราฟีน การทดลองนี้ชนะรางวัลโนเบลใน 6 ปีถัดมาหรือปี 2553 นั่นเอง 

ในปี 2557 ฟอร์ด เริ่มทำการศึกษาวัสดุกราฟีน เพื่อนำมาทดลองใช้ในชิ้นส่วนต่างๆ ของรถยนต์ เช่น ฝาครอบราวหัวฉีด ฝาครอบปั๊มและฝาครอบเครื่องยนต์ด้านหน้า รวมถึงพยายามลดเสียงรบกวนภายในห้องโดยสาร ซึ่งโดยปกติ การเพิ่มคุณสมบัติเหล่านี้จะต้องใช้วัสดุมากขึ้นทำให้ตัวรถมีน้ำหนักมากยิ่งขึ้น แต่เมื่อนำกราฟีนมาใช้ก็พบว่าผลลัพธ์ที่ได้นั้นต่างออกไป

กราฟีนถูกนำมาผสมโดยมีโฟมเป็นส่วนประกอบ ฟอร์ดและซัพพลายเออร์ได้ทำการทดสอบและพบว่าเสียงรบกวนลดลงถึง 17 เปอร์เซ็นต์ ในขณะที่การพัฒนาคุณสมบัติด้านเครื่องกลเพิ่มขึ้น 20 เปอร์เซ็นต์ และการพัฒนาคุณสมบัติในการทนความร้อนเพิ่มขึ้น 30%เมื่อเปรียบเทียบจากโฟมที่มีกราฟีนผสมอยู่ด้วย

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ฟอร์ด ได้ทดสอบและพยายามพัฒนาวัสดุ “มหัศจรรย์” หลากหลายประเภทเพื่อเอามาใช้ในงานด้านการออกแบบ สมรรถนะ และผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมของยานพาหนะทั่วทั้งเอเชียแปซิฟิก หนึ่งในนั้นคือ เส้นไนล่อนคุณภาพสูงจากโรงงานเสื้อผ้าและพรม ทีมงานนำมาใช้กับใบพัดพัดลมของฟอร์ด โฟกัส และ ฟอร์ด เอสคอร์ท โดยทำงานร่วมกับซัพพลายเออร์โดยใช้ประโยชน์จากเส้นไนล่อน (หรือที่เรียกว่าเส้นด้าย) เหลือใช้ ซึ่งคิดเป็น 1-3% ของเส้นด้ายทั้งหมดที่ใช้ในบางโรงงาน ฟอร์ดช่วยเก็บเส้นด้ายกว่า 700,000 กิโลเมตรจากที่เก็บขยะทุกๆ ปีทั่วเอเชียแปซิฟิกมาใช้งานต่อได้ ระยะทางนี้เกือบเท่ากับการเดินทางไปกลับจากโลกถึงดวงจันทร์ได้เลยทีเดียว

ฟอร์ดยังใช้ชิ้นส่วนบางชิ้นจากเครื่องซักผ้าที่มีความทนทานและเลือกมาแล้วอย่างดี มาทำเป็นแผ่นปรับทิศทางลมที่ติดตั้งอยู่ใต้พื้นรถเพื่อช่วยลดแรงต้านอากาศและเพิ่มประสิทธิภาพให้กับเชื้อเพลิง ช่วยประหยัดเงินในกระเป๋าของเจ้าของรถได้อีกแรง ฟอร์ดยังใช้ผ้าบุที่นั่งจากเส้นใยของแบรนด์ REPREVE ที่ทำจากวัสดุรีไซเคิล 100 เปอร์เซ็นต์ รวมถึงขวดพลาสติก โดยการทดสอบนี้ยังดำเนินต่อไปเรื่อยๆ เช่นในวัสดุที่มีคุณสมบัติแข็งแกร่งและยั่งยืน เช่น ไม้ไผ่ ซึ่งมีคุณภาพทัดเทียมหรือดีกว่าโลหะบางชนิดเลยทีเดียว

คาดว่าจะมีการนำกราฟีนไปใช้ในกระบวนการผลิตรถยนต์ในช่วงสิ้นปีนี้ โดยจะนำมาใช้กับชิ้นส่วนของฟอร์ด เอฟ-150,มัสแตง รวมถึงรุ่นอื่นๆ ด้วยเช่นกัน