นักวิจัยจีนพัฒนาเสื้อกันหนาวที่ได้รับแรงบันดาลใจจากขนหมีขั้วโลก

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเจ้อเจียง (Zhejiang University of Science and Technology) ประเทศจีน พัฒนาเสื้อกันหนาวที่ถักทอด้วยเส้นใยพิเศษ ที่ได้รับแรงบันดาลใจจากขนของหมีขั้วโลก ให้ความอบอุ่นมากกว่าเมื่อเทียบกับเสื้อกันหนาวแบบทั่วไปที่นิยมใช้ในพื้นที่อากาศหนาวจัด

            ผลงานวิจัยดังกล่าวได้รับการเผยแพร่ในวารสารวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ (Nature) เมื่อวันที่ 22 ธันวาคม พ.ศ. 2566 ที่ผ่านมา โดยอธิบายว่าโครงสร้างขนของหมีขั้วโลกมีแกนกลางเป็นรูพรุน ทำให้มีคุณสมบัติเก็บความร้อนได้ดี แห้งเร็ว นอกจากนี้ยังแข็งแรง ทนทาน และยืดหยุ่น จึงได้ทดลองหา และคิดค้นวัสดุที่มีคุณสมบัติเช่นเดียวกับขนของหมีขั้วโลก แต่ต้องทนทานต่อการย้อมสี การถักทอ และการซักทำความสะอาด เพื่อนำมาพัฒนาสิ่งทอที่ใช้ในภาวะอากาศหนาวเย็นจัด

แอโรเจล (Aerogel) เป็นของแข็งที่เต็มไปด้วยรูพรุน ภายในมีอากาศมากถึง 99.8 % จึงมีความหนาแน่นน้อย และมีน้ำหนักเบา อีกทั้งเป็นฉนวนกันความร้อนที่ดี และมีค่านำความร้อนต่ำ แต่ไม่เหมาะสำหรับการนำมาผลิตเป็นเส้นใยสำหรับผลิตสิ่งทอ เนื่องจากมีความเปราะบาง ไม่ยืดหยุ่น ทีมวิจัยจึงใช้เทคนิคการปั่นเส้นใยเยือกแข็ง (Freeze Spinning) สร้างเส้นใยแอโรเจล (Aerogel Fiber หรือ EAF) ที่มีโครงสร้างแกนกลางมีลักษณะเป็นรูพรุนเหมือนกับขนของหมีขั้วโลก แล้วห่อหุ้มด้วยชั้นโพลิเมอร์บาง ๆ แล้วจึงนำไปผลิตเป็นเสื้อกันหนาว ก่อนจะนำมาทดสอบคุณสมบัติต่าง ๆ พบว่าเสื้อกันหนาวดังกล่าว สามารถกักเก็บความร้อนได้ดี แม้มีความหนาเพียง 1 ใน 5 ของเสื้อกันหนาวที่บุด้วยขนเป็ดหรือขนห่าน (Down Jacket) นอกจากนี้เส้นใยยังมีคุณสมบัติในเชิงกลที่ดี (Mechanical Properties) มีความทนทานสูง สามารถยืดได้มากถึง 1,000 เท่าโดยไม่กระทบต่อโครงสร้างของเส้นใย และคงคุณสมบัติการเป็นฉนวนความร้อนที่ดีเอาไว้ได้ แม้จะถูกซักถึง 10,000 รอบ ทั้งยังสามารถย้อมติดสีได้ดีอีกด้วย  

อย่างไรก็ตาม แม้งานวิจัยนี้จะได้ผลเป็นที่น่าพอใจ แต่ทีมผู้วิจัยก็ยังยืนยันที่จะทำการศึกษา และวิจัยเพิ่มเติม เพื่อพัฒนาเส้นใยแอโรเจลนี้ให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น รวมไปถึงเพื่อหาแนวทางในการพัฒนาวัสดุสำหรับการผลิตสิ่งทอขั้นสูงที่มีคุณสมบัติพิเศษ ที่สามารถช่วยให้มนุษย์ใช้ชีวิตอยู่ได้แม้ในสภาวะอากาศแบบสุดขั้ว อันเกิดจากความแปรปรวนของสภาพภูมิอากาศ ที่มีแต่จะทวีความรุนแรงมากขึ้น จนส่งผลกระทบร้ายแรงต่อการดำเนินชีวิตของมนุษย์

 

 

Link ที่เกี่ยวข้อง:

Polar bear fur-inspired sweater is thinner than a down jacket — and just as warm. [ออนไลน์]. 2023, แหล่งที่มา: https://www.nature.com/articles/d41586-023-04145-5 [9 มกราคม 2567]

Polar bear fur-inspired fibers offer exceptional thermal insulation, tested in a sweater. [ออนไลน์]. 2023, แหล่งที่มา: https://www.eurekalert.org/news-releases/1029284 [9 มกราคม 2567]

New sweaters use synthetic fibers mimicking polar bear fur. [ออนไลน์]. 2023, แหล่งที่มา: https://www.earth.com/news/new-sweaters-use-synthetic-fibers-mimicking-polar-bear-fur/ [9 9 มกราคม 2567]

This new ultra light textile with high insulation is inspired by polar bears. [ออนไลน์]. 2023, แหล่งที่มา: https://interestingengineering.com/science/this-new-ultra-light-textile-with-high-insulation-is-inspired-by-polar-bears [9 มกราคม 2567]

Staying warm, polar bear style. [ออนไลน์]. 2023, แหล่งที่มา: https://cen.acs.org/materials/Staying-warm-polar-bear-style/101/web/2023/12 [9 ธันวาคม 2567]

 

เรียบเรียงโดย: ปวิตา ลิขิตเดชาโรจน์ นักวิชาการ กองวิชาการวิทยาศาสตร์ สำนักวิชาการพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์

เสื้อกันหนาว

หมีขั้วโลก

ขนหมีขั้วโลก