ทดลองวัสดุ‘กราฟีน’เพื่อใช้ผลิตรถ

โดย ฟอร์ด ประเทศไทย  

ฟอร์ด มอเตอร์ คัมปะนี ประกาศเตรียมนำวัสดุระดับนาโนสองมิติ กราฟีน มาใช้ในงานชิ้นส่วนยานพาหนะเป็นครั้งแรกของวงการยานยนต์ โดยก่อนหน้านี้ทั้งสมาร์ทโฟนและอุปกรณ์กีฬาบางชนิดก็เคยใช้กราฟีนเป็นส่วนประกอบมาแล้ว โดยในช่วงที่ผ่านมา กราฟีนได้สร้างความตื่นเต้นให้กับอุตสาหกรรมยานยนต์ โดยการนำมาใช้ในงานทาสี โพลีเมอร์และแบตเตอรี่รถยนต์ต่างๆ

วิศวกรหลายคนขนานนามว่ากราฟีนเป็น “วัสดุสุดมหัศจรรย์” ด้วยคุณสมบัติที่แข็งแกร่งกว่าเหล็กถึง 200 เท่า และเป็นหนึ่งในวัสดุที่นำไฟฟ้าได้ดีที่สุดในโลก สามารถกันเสียงได้เป็นอย่างดี รวมถึงบางและมีความยืดหยุ่นสูงมาก ถึงแม้จะมีราคาสูงและไม่ได้เหมาะกับทุกการใช้งาน แต่ฟอร์ด ร่วมกับอีเกิล อินดัสทรีและเอ็กซ์จี ไซแอนซ์ สามารถค้นพบวิธีที่จะนำกราฟีนมาใช้งานกับฝาครอบราวหัวฉีด ฝาครอบปั๊ม และฝาครอบเครื่องยนต์ด้านหน้าเพื่อให้เกิดประโยชน์การใช้งานสูงสุดต่อรถยนต์

เด็บบี้ มิลิวสกี้ หัวหน้าอาวุโสฝ่ายเทคนิค ความยั่งยืนและวัสดุใหม่ของฟอร์ด กล่าวว่า การค้นพบครั้งนี้ไม่ได้เกี่ยวกับวัสดุกราฟีนเป็นหลัก ที่สำคัญคือวิธีการนำวัสดุดังกล่าวมาใช้งาน ซึ่งปริมาณของกราฟีนที่นำมาใช้นั้นน้อยมาก น้อยกว่าครึ่งเปอร์เซ็นต์ด้วยซ้ำ แต่มันช่วยให้ประสบความสำเร็จในการเพิ่มความแข็งแกร่งให้กับรถยนต์ รวมถึงสามารถกันเสียงและลดน้ำหนักของรถให้เบาลง ซึ่งเป็นสิ่งที่รถยนต์คันอื่นๆ ในตลาดยังไม่ได้ให้ความสำคัญ

กราฟีน คืออะตอมของคาร์บอนที่หนาเพียง 1 ชั้น ซึ่งหากนำมันมาวางซ้อนกันหลายๆ ชั้นก็จะได้แกรไฟต์ที่เรารู้จักกันดีในรูปของไส้ดินสอนั่นเอง กราฟีนถูกค้นพบครั้งแรกตั้งแต่ปี 2547 แต่การพัฒนาให้สามารถใช้งานได้ยังถือว่าเป็นเรื่องที่ใหม่มาก โดยการทดลองแรกที่สามารถแยกกราฟีนให้ออกมาได้อย่างสำเร็จ เกิดจากการเอาสกอตช์เทปทาบลงบนแกรไฟต์แล้วดึงออกครั้งแล้วครั้งเล่า เพื่อให้แผ่นแกรไฟต์บางลงเรื่อยๆ จนได้แผ่นที่บางที่สุดแค่อะตอมเดียวจนได้เป็นกราฟีน การทดลองนี้ชนะรางวัลโนเบลใน 6 ปีถัดมา หรือปี 2553 นั่นเอง

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ฟอร์ดได้ทดสอบและพยายามพัฒนาวัสดุ “มหัศจรรย์” หลากหลายประเภทเพื่อเอามาใช้ในงานด้านการออกแบบ สมรรถนะ และผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมของยานพาหนะทั่วทั้งเอเชียแปซิฟิก หนึ่งในนั้นคือ เส้นไนลอนคุณภาพสูงจากโรงงานเสื้อผ้าและพรม ทีมงานนำมาใช้กับใบพัดพัดลมของฟอร์ด โฟกัส และฟอร์ด เอสคอร์ท โดยทำงานร่วมกับซัพพลายเออร์โดยใช้ประโยชน์จากเส้นไนลอน (หรือที่เรียกว่าเส้นด้าย) เหลือใช้ ซึ่งคิดเป็น 1-3% ของเส้นด้ายทั้งหมดที่ใช้ในบางโรงงาน ฟอร์ดช่วยเก็บเส้นด้ายกว่า 7 แสนกิโลเมตรจากที่เก็บขยะทุกๆ ปีทั่วเอเชียแปซิฟิกมาใช้งานต่อได้ ระยะทางนี้เกือบเท่ากับการเดินทางไปกลับจากโลกถึงดวงจันทร์ได้เลยทีเดียว

ฟอร์ดยังใช้ชิ้นส่วนบางชิ้นจากเครื่องซักผ้าที่มีความทนทานและเลือกมาแล้วอย่างดี มาทำเป็นแผ่นปรับทิศทางลมที่ติดตั้งอยู่ใต้พื้นรถเพื่อช่วยลดแรงต้านอากาศและเพิ่มประสิทธิภาพให้กับเชื้อเพลิง ช่วยประหยัดเงินในกระเป๋าของเจ้าของรถได้อีกแรง

นอกจากนี้ ฟอร์ดยังใช้ผ้าบุที่นั่งจากเส้นใยของแบรนด์ REPREVE ที่ทำจากวัสดุรีไซเคิล 100 เปอร์เซ็นต์ รวมถึงขวดพลาสติก โดยการทดสอบนี้ยังดำเนินต่อไปเรื่อยๆ เช่น ในวัสดุที่มีคุณสมบัติแข็งแกร่งและยั่งยืน อาทิ ไม้ไผ่ ซึ่งมีคุณภาพทัดเทียมหรือดีกว่าโลหะบางชนิดเลยทีเดียว

อย่างไรก็ตาม คาดว่าจะมีการนำกราฟีนไปใช้ในกระบวนการผลิตรถยนต์ในช่วงสิ้นปีนี้ โดยจะนำมาใช้กับชิ้นส่วนของฟอร์ด เอฟ-150, มัสแตง รวมถึงรุ่นอื่นๆ ด้วยเช่นกัน