ฟอร์ด เตรียมทดลองนำ “กราฟีน” ช่วยเสริมสมรรถนะชิ้นส่วนรถ ฟอร์ด มอเตอร์ คัมพานี ประกาศเตรียมนำวัสดุระดับนาโน 2 มิติ กราฟีน มาใช้ในงานชิ้นส่วนยานพาหนะเป็นครั้งแรกของวงการยานยนต์ โดยก่อนหน้านี้ทั้งสมาร์ทโฟนและอุปกรณ์กีฬาบางชนิดก็เคยใช้กราฟีนเป็นส่วนประกอบมาแล้ว
ในช่วงที่ผ่านมา กราฟีนได้สร้างความตื่นเต้นให้กับอุตสาหกรรมยานยนต์ โดยการนำมาใช้ในงานทาสี โพลีเมอร์ และแบทเตอรีรถยนต์ต่างๆ
วิศวกรหลายคน ขนานนามว่า กราฟีน เป็น “วัสดุสุดมหัศจรรย์” ด้วยคุณสมบัติที่แข็งแกร่งกว่าเหล็กถึง 200 เท่า และเป็นหนึ่งในวัสดุที่นำไฟฟ้าได้ดีที่สุดในโลก สามารถกันเสียงได้เป็นอย่างดี รวมถึงบางและมีความยืดหยุ่นสูงมาก ที่ถึงแม้จะมีราคาสูงและไม่ได้เหมาะกับทุกการใช้งาน แต่ ฟอร์ด ร่วมกับอีเกิล อินดัสตรี และเอกซ์จี ไซแอนศ์ สามารถค้นพบวิธีที่จะนำกราฟีนมาใช้งานกับฝาครอบราวหัวฉีด ฝาครอบปั๊ม และฝาครอบเครื่องยนต์ด้านหน้าเพื่อให้เกิดประโยชน์การใช้งานสูงสุดต่อรถยนต์
“การค้นพบครั้งนี้ไม่ได้เกี่ยวกับวัสดุกราฟีนเป็นหลัก ที่สำคัญ คือ วิธีการที่เรานำมันมาใช้งาน” เดบบี มิลิวสกี หัวหน้าอาวุโสฝ่ายเทคนิค ความยั่งยืนและวัสดุใหม่ของ ฟอร์ด กล่าว “ปริมาณของกราฟีนที่เรานำมาใช้นั้นน้อยมาก น้อยกว่าครึ่งเปอร์เซนต์ด้วยซ้ำ แต่มันช่วยให้เราประสบความสำเร็จในการเพิ่มความแข็งแกร่งให้กับรถยนต์ รวมถึงสามารถกันเสียงและลดน้ำหนักของรถให้เบาลง ซึ่งเป็นสิ่งที่รถยนต์คันอื่นๆ ในตลาดยังไม่ได้ให้ความสำคัญ”
กราฟีน คือ อะตอมของคาร์บอนที่หนาเพียง 1 ชั้น ซึ่งหากเรานำมันมาวางซ้อนกันหลายๆ ชั้นก็จะได้กราไฟท์ที่เรารู้จักกันดีในรูปของไส้ดินสอนั่นเอง กราฟีนถูกค้นพบครั้งแรกตั้งแต่ปี 2547 แต่การพัฒนาให้สามารถใช้งานได้ยังถือว่าเป็นเรื่องที่ใหม่มาก โดยการทดลองแรกที่สามารถแยกกราฟีนให้ออกมาได้อย่างสำเร็จ เกิดจากการเอาสกอทช์เทปทาบลงบนกราไฟท์แล้วดึงออกครั้งแล้วครั้งเล่า เพื่อให้แผ่นกราไฟท์บางลงเรื่อยๆ จนได้แผ่นที่บางที่สุดแค่อะตอมเดียว จนได้เป็นกราฟีน การทดลองนี้ชนะรางวัลโนเบลใน 6 ปีถัดมา หรือปี 2553 นั่นเอง
ในปี 2557 ฟอร์ด เริ่มทำการศึกษาวัสดุกราฟีน เพื่อนำมาทดลองใช้ในชิ้นส่วนต่างๆ ของรถยนต์ เช่น ฝาครอบราวหัวฉีด ฝาครอบปั๊ม และฝาครอบเครื่องยนต์ด้านหน้า รวมถึงพยายามลดเสียงรบกวนภายในห้องโดยสาร ซึ่งโดยปกติ การเพิ่มคุณสมบัติเหล่านี้จะต้องใช้วัสดุมากขึ้น ทำให้ตัวรถมีน้ำหนักมากยิ่งขึ้น แต่เมื่อนำกราฟีนมาใช้ก็พบว่าผลลัพธ์ที่ได้นั้นต่างออกไป
“กราฟีนในปริมาณที่น้อยนิดพาเราไปได้ไกลกว่าที่คิด และในกรณีนี้ มันช่วยเพิ่มคุณสมบัติในการดูดซับเสียงได้เป็นอย่างดี” จอห์น บูล ประธาน อีเกิล อินดัสตรี กล่าว
กราฟีนถูกนำมาผสมโดยมีโฟมเป็นส่วนประกอบ ฟอร์ด และซัพพลายเออร์ได้ทำการทดสอบ และพบว่าเสียงรบกวนลดลงถึง 17 % ในขณะที่การพัฒนาคุณสมบัติด้านเครื่องกลเพิ่มขึ้น 20 % และการพัฒนาคุณสมบัติในการทนความร้อนเพิ่มขึ้น 30 % เมื่อเปรียบเทียบจากโฟมที่มีกราฟีนผสมอยู่ด้วย
“เราตื่นเต้นที่ได้เห็นผลิตภัณฑ์ของเราสร้างประโยชน์ให้กับ ฟอร์ด และอีเกิล อินดัส9รี” ฟิลลิป โรส ประธานกรรมการบริหาร เอกซ์จี ไซแอนศ์ กล่าว “การได้ทำงานร่วมกับผู้พัฒนารายแรกๆ อย่าง ฟอร์ด แสดงให้เห็นถึงศักยภาพของกราฟีนในแง่ของการใช้งานที่หลากหลาย และเราหวังว่าจะสามารถต่อยอดการทำงานร่วมกันนี้ไปยังวัสดุประเภทอื่นๆ เพื่อการพัฒนาอีกหลากหลายด้านต่อไปในอนาคต”
ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ฟอร์ด ได้ทดสอบและพยายามพัฒนาวัสดุ “มหัศจรรย์” หลากหลายประเภทเพื่อเอามาใช้ในงานด้านการออกแบบ สมรรถนะ และผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมของยานพาหนะทั่วทั้งเอเชียแปซิฟิค หนึ่งในนั้น คือ เส้นไนลอนคุณภาพสูงจากโรงงานเสื้อผ้าและพรม ทีมงานนำมาใช้กับใบพัดของพัดลมใน ฟอร์ด โฟคัส และฟอร์ด เอสคอร์ท โดยทำงานร่วมกับซัพพลายเออร์โดยใช้ประโยชน์จากเส้นไนลอน (หรือที่เรียกว่า เส้นด้าย) เหลือใช้ ซึ่งคิดเป็น 1-3 % ของเส้นด้ายทั้งหมดที่ใช้ในบางโรงงาน ฟอร์ด ช่วยเก็บเส้นด้ายกว่า 700,000 กิโลเมตร จากที่เก็บขยะทุกๆ ปีทั่วเอเชียแปซิฟิคมาใช้งานต่อได้ ระยะทางนี้เกือบเท่ากับการเดินทางไป/กลับจากโลกถึงดวงจันทร์ได้เลยทีเดียว
ฟอร์ด ยังใช้ชิ้นส่วนบางชิ้นจากเครื่องซักผ้าที่มีความทนทาน และเลือกมาแล้วอย่างดี มาทำเป็นแผ่นปรับทิศทางลมที่ติดตั้งอยู่ใต้พื้นรถ เพื่อช่วยลดแรงต้านอากาศ และเพิ่มประสิทธิภาพให้กับเชื้อเพลิง ช่วยประหยัดเงินในกระเป๋าของเจ้าของรถได้อีกแรง ฟอร์ด ยังใช้ผ้าบุที่นั่งจากเส้นใยของบแรนด์ Repreve ที่ทำจากวัสดุรีไซเคิล 100 % รวมถึงขวดพลาสติค โดยการทดสอบนี้ยังดำเนินต่อไปเรื่อยๆ เช่น ในวัสดุที่มีคุณสมบัติแข็งแกร่งและยั่งยืน เช่น ไม้ไผ่ ซึ่งมีคุณภาพทัดเทียมหรือดีกว่าโลหะบางชนิดเลยทีเดียว
คาดว่าจะมีการนำกราฟีนไปใช้ในกระบวนการผลิตรถยนต์ในช่วงสิ้นปีนี้ โดยจะนำมาใช้กับชิ้นส่วนของ ฟอร์ด เอฟ-150, มัสแตง รวมถึงรุ่นอื่นๆ ด้วยเช่นกัน
บทความแนะนำ คอลัมน์ ธุรกิจ
