มข.วิจัยจักรยานผ้าไหม ต้นแบบ2คันแรกของโลก

นักวิจัยของภาควิชาวิศวกรรมเคมี มหาวิทยาลัยขอนแก่น คิดค้นโครงจักรยานทำจากไหมผสมเรซิ่น ที่มีความแข็งแรงไม่แพ้คาร์บอนไฟเบอร์

****************************

โดย...จักรพันธ์ นาทันริ

การออกกำลังกายโดยการขี่จักรยานกำลังเป็นที่นิยมอย่างกว้างขวาง แต่จักรยานที่มีคุณภาพดี น้ำหนักเบา ขี่ง่ายนั้น ส่วนใหญ่ผลิตในต่างประเทศและมีราคาค่อนข้างแพง ซึ่งเป็นโจทย์ที่นักวิจัยของภาควิชาวิศวกรรมเคมี มหาวิทยาลัยขอนแก่น (มข.) นำมาค้นคว้าวิจัย โดยนำวัตถุดิบในท้องถิ่นเพื่อผลิตทดแทนวัสดุจากต่างประเทศ กระทั่งเป็นจักรยาน ที่โครงผลิตจากผ้าไหมและเรซิ่นน้ำหนักเบา

พนมกร ขวาของ อาจารย์ภาควิชาวิศวกรรมเคมี คณวิศวกรรมศาสตร์ มข. กล่าวว่า จักรยานผ้าไหมคันแรกของโลก 2 คันต้นแบบ เป็นการนำวัสดุใหม่มาทดแทนโครงรถจักรยานที่ทำจากคาร์บอนไฟเบอร์ที่มีน้ำหนักเบาแต่มีราคาสูงถึงโครงละ 4 หมื่น-1 แสนบาท ขณะที่โครงจักรยานไหมมีต้นทุนการผลิตเพียง 1.5-2 หมื่นบาท ซึ่งถูกกว่าถึง 4 เท่า แต่มีน้ำหนักเบา มีค่าการยืดหยุ่นตัวสูงเมื่อเทียบกับโครงอะลูมิเนียม

ที่สำคัญ จากการทดสอบพบว่าโครงจักรยานที่ทำจากไหมผสมเรซิ่นสามารถรับแรงกด หรือแรง Load ได้มากกว่า 1,300 นิวตัน แรงเค้น หรือ Stress ได้มากกว่า 55 เมกะปาสคาล และค่าการยืดหยุ่นตัว หรือ Flex Modulus มากกว่า 2,700 เมกะปาสคาล เมื่อเทียบกับโครงรถจักรยานอะลูมิเนียมที่มีน้ำหนักเท่ากันที่นำมาทดสอบ

“จักรยานที่ทำมาจากคาร์บอนไฟเบอร์ มีน้ำหนักเบา แต่ราคาสูง ขณะที่โครงรถจักรยานผ้าไหมผสมเรซิ่นที่ประดิษฐ์และคิดค้นขึ้นในครั้งนี้เป็นวัสดุใหม่ที่สามารถนำมาทดแทนโครงรถจักรยานที่ทำจากคาร์บอนไฟเบอร์ ซึ่งมีต้นทุนที่ถูกกว่า รับแรงกดได้มากกว่าโครงรถจักรยานอะลูมิเนียมประมาณ 5 เท่า การทดสอบแรงดึงพบว่าสามารถรับแรงดึงได้มากกว่าโครงรถจักรยานที่ทำจากอะลูมิเนียมได้ประมาณ 8 เท่า การทดสอบแรงยืดหยุ่น พบว่าโครงจักรยานผ้าไหมสามารถยืดหยุ่นตัวได้มากกว่าอะลูมิเนียมประมาณ 30 เท่า ซึ่งจะส่งผลดีกับผู้ขับขี่”

พนมกร กล่าวอีกว่า กระบวนการขั้นตอนในการผลิตโครงจักรยานผ้าไหมคันแรกของโลกนั้น เริ่มจากการนำโครงจักรยานต้นแบบมาตัดโครงเก่าออกเพื่อใช้ข้อต่อของจักรยานเดิม จากนั้นใช้เรซิ่นมาเชื่อมผ้าไหมเข้าด้วยกัน เมื่อได้ชิ้นส่วนครบแล้วนำมาประกอบเป็นโครงจักรยานที่ทำจากผ้าไหมเข้ากับโครงจักรยานต้นแบบเดิม จากนั้นนำเส้นไหมมาพันโดยรอบโครงจักรยานที่ทำจากผ้าไหม โดยทิ้งเรซิ่นไว้ให้แห้งแข็งตัวเป็นเวลา 3 วัน ต่อด้วยการนำมาขัดผิวสัมผัสให้เรียบเนียนด้วยเครื่องกลึงให้มีความสวยงาม และเข้าสู่ขั้นตอนของการประกอบโครงจักรยานและนำเฟรมส่วนที่รับน้ำหนักจากเบาะถึงแกนล้อหลัง

ขณะที่น้ำหนักผ้าไหมที่ใส่เรซิ่นนั้นจะเท่ากับน้ำหนักของเฟรมอะลูมิเนียม โดยจักรยานต้นแบบนั้นจะมีสีเหลืองและสีขาว อย่างไรก็ตามทีมงานนักวิจัยได้จดสิทธิบัตรโครงรถจักรยานที่ทำจากผ้าไหมผสมเรซิ่น เป็นทรัพย์สินทางปัญญาของ มข.เป็นที่เรียบร้อยแล้ว ถือได้ว่าเป็นการต่อยอดผ้าไหมไทย ที่นำเอาคุณสมบัติในเรื่องของความแข็งแรงและทนทานของไหม มาใช้เป็นวัสดุทดแทนคาร์บอนไฟเบอร์

จักรยานผ้าไหมผสมเรซิ่น 2 ต้นแบบที่ มข.จะต่อยอดให้กับผู้ประกอบการที่สนใจนำไปพัฒนาเข้าสู่เชิงพาณิชย์ต่อไป