ผ้ากันน้ำกับนาโนเทคโนโลยี
ความนิยมของผู้ชม: / 5
แย่มากดีมาก 

 

 

ผ้ากันน้ำกับนาโนเทคโนโลยี

   การทดลองผ้าไม่เปื้อนน้ำ

คลิกค่ะdownload  จากฟิสิกส์ราชมงคล

 
 
     
 
 
 
โครงสร้างนาโนในธรรมชาติ ตอนน้ำกลิ้งบนใบบัว
 

ใบบัว

เป็นที่รู้กันมาแต่โบราณว่าใบบัวนั้นเป็นใบไม้ที่สะอาด และไม่เปียกน้ำทุก ๆ ครั้งที่เราเห็นหยดน้ำตกลงบนใบบัว หยดน้ำเหล่านั้นจะไม่ไหลกระจายออก แต่จะมีลักษณะเป็นหยดกลิ้งไหลลงไปรวมกันที่กึ่งกลางใบบัว จนมีคำกล่าวเปรียบเทียบว่าน้ำกลิ้งบนใบบัว ความพิเศษของใบบัวนี้เมื่อนักวิทยาศาสตร์ศึกษาโดยใช้กล้อง Scanning Electron Microscope (SEM) ส่องดูพบว่า ผิวหน้าของใบบัวประกอบด้วยโครงสร้างขนาดเล็ก คล้ายหนามจำนวนมหาศาลและมีการกระจายตัวอย่างเป็นระเบียบ โดยหนามแต่ละอันมีความเล็กขนาดนาโนเมตร หนามเหล่านี้ส่งผลให้ผิวด้านหน้าของใบบัวมีลักษณะขรุขระเมื่อหยดน้ำตกลงมากระทบใบบัว ทำให้พื้นที่ผิวสัมผัสระหว่างน้ำกับใบบัวนั้นน้อยมาก


หลักการทางฟิสิกส์ที่อยู่เบื้องหลังปรากฏการณ์น้ำกลิ้งบนใบบัวนี้ นักวิทยาศาสตร์ตั้งชื่อว่า Lotus-Effect เกิดขึ้นจากแรงระหว่างหยดน้ำกับพื้นผิว รูปร่างของหยดน้ำจะขึ้นอยู่กับพื้นผิวที่รองรับ ซึ่งแรงที่เกี่ยวข้องมี อยู่ 3 แรงด้วยกัน 1. แรงระหว่างพื้นผิวกับหยดน้ำ (S,L) 2. แรงระหว่างพื้นผิว กับอากาศ (S,V) 3. แรงระหว่าง หยดน้ำกับอากาศ (L,V ) ซึ่งมุมสัมผัสระหว่างหยดน้ำกับผิว () จะมีผลต่อแรงทั้งสาม โดยถ้าหากมุมสัมผัสระหว่างหยดน้ำกับผิวใบบัวเข้าใกล้ 180 องศา จะส่งผลให้หยดน้ำมีลักษณะกลม ไม่สามารถกระจายตัวออกได้ นอกจากนี้ผิวด้านบนของใบบัวยังเคลือบด้วย สารซึ่งมีลักษณะคล้ายแว็กซ์ ซึ่งมีคุณสมบัติเกลียดน้ำ(Hydrophobic) ทำให้น้ำไม่กระจายตัวออก คุณสมบัติทั้งสองประการนี้ส่งผลให้ใบบัวแสดงคุณสมบัติเป็น Super hydrophobic surface หากมีฝุ่นผงและสิ่งสกปรกต่างๆ ติดอยู่ที่ใบบัว เมื่อหยดน้ำตกลงมาหยดน้ำจะกลิ้งพาให้สิ่งสกปรกติดไปกับหยดน้ำ เนื่องจากแรงยึดเหนี่ยวระหว่างหยดน้ำ กับสิ่งสกปรกมีค่าสูงกว่าแรงยึดเหนี่ยวระหว่างสิ่งสกปรกกับใบบัวจึงทำให้ใบบัวสะอาดอยู่เสมอ (self-cleaning surface)

จากการศึกษาปรากฏการณ์น้ำกลิ้งบนใบบัวทำให้นักวิทยาศาสตร์มีแนวความคิดในการสร้างเสื้อผ้าที่กันน้ำได้ โดยเส้นใยที่นำมาผลิตเสื้อผ้ามาเคลือบด้วยสารที่เกลียดน้ำทำให้น้ำและของเหลวต่าง ๆ ไม่ซึมลงบนเสื้อผ้าที่สวมใส่ ทำให้เสื้อผ้าสะอาดอยู่ได้นาน
รวมถึงการผลิตสีที่มีคุณสมบัติในการทำความสะอาดตัวเองได้ โดยเมื่อมีสิ่งสกปรกมาเกาะอยู่บนผิวด้านหน้าของสี เมื่อฝนตกลงมาฝนจะพาเอาสิ่งสกปรกหลุดออกมาด้วยส่งผลให้ ผิวหน้าของสีดูสดใสอยู่เสมอ

 
 
 
     

Views: 5679

Be first to comment this article

Only registered users can write comments.
Please login or register.

Powered by AkoComment Tweaked Special Edition v.1.4.6
AkoComment © Copyright 2004 by Arthur Konze - www.mamboportal.com
All right reserved

 
< ก่อนหน้า   ถัดไป >

 

Statistics

สถิติผู้เยี่ยมชม: 50416768

Who's Online

ขณะนี้มี 21 บุคคลทั่วไป ออนไลน์