สุดเจ๋ง! วิศวะ มข.ประดิษฐ์ ‘จักรยานจากผ้าไหม’ คันแรกของโลก ‘ถูก-ทน’ กว่าอะลูมิเนียม

ผศ.ดร.พนมกร ขวาของ อาจารย์ภาควิชาวิศวกรรมเคมี คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น (มข.) กล่าวในการแถลงข่าวผลการวิจัยเรื่อง “จักรยานจากผ้าไหม คันแรกของโลก (The World’s first Bicycle Silk)” ว่าจักรยานจากผ้าไหม เป็นผลงานของตน และนายสุธา ลอยเดือนฉาย อาจารย์ภาควิชาวิศวกรรมเคมี คณะวิศวกรรมศาสตร์ มข. โดยได้รับแรงบันดาลใจมาจากการประยุกต์วัสดุในท้องถิ่นอย่างผ้าไหม ที่นอกจากจะใช้เป็นเครื่องนุ่งห่ม อุปกรณ์ตกแต่งบ้าน การทำเครื่องสำอาง ยังสามารถนำไปต่อยอดเป็นวัสดุทดแทนอื่นๆ เนื่องจากไหมมีลักษณะของโครงสร้าง ที่มีความแข็งแรง การรับแรง เทียบเท่ากับเหล็ก จากแนวคิดดังกล่าวจึงนำมาสู่การประดิษฐ์โครงรถจักรยานที่มีไหมเป็นส่วนประกอบ

ผศ.ดร.พนมกรกล่าวอีกว่า สำหรับการประดิษฐ์จักรยานจากผ้าไหมคันแรกของโลกในครั้งนี้ เป็นการนำวัสดุใหม่มาทดแทนโครงรถจักรยานที่ทำจากคาร์บอน ไฟเบอร์ ที่มีราคาสูง ประมาณโครงละ 40,000-100,000 บาท และน้ำหนักเบา รวมถึงมีค่าการยืดหยุ่นตัวสูงเมื่อเทียบกับโครงอะลูมิเนียม ในขณะที่โครงจักรยานไหมมีต้นทุนการผลิตในราคาเพียง 15,000-20,000 บาท ซึ่งถูกกว่าถึง 4 เท่า จากการทดสอบพบว่า โครงรถจักรยานที่ทำจากไหมผสมเรซิ่น สามารถรับแรงกดได้มากกว่า 1,300 นิวตัน แรงเค้นมากกว่า 55 เมกกะปาสคาล และค่าการยืดหยุ่นตัวมากกว่า 2,700 เมกกะปาสคาล เมื่อเทียบกับโครงรถจักรยานอะลูมิเนียมที่มีน้ำหนักเท่ากันที่นำมาทำการทดสอบ พบว่าอะลูมิเนียมสามารถรับแรงกดได้มากกว่า 750 นิวตัน แรงเค้นมากกว่า 12 เมกกะปาสคาล และค่าการยืดหยุ่นตัวมากกว่า 80 เมกกะปาสคาล

“จักรยานที่ทำมาจากคาร์บอนไฟเบอร์ มีน้ำหนักเบา ราคาสูงมาก แต่โครงรถจักรยานผ้าไหมผสมเรซิ่นที่ประดิษฐ์ขึ้นในครั้งนี้ เป็นการใช้วัสดุใหม่ที่สามารถนำมาทดแทนโครงรถจักรยานชนิดที่ทำจากคาร์บอน ไฟเบอร์ ซึ่งมีต้นทุนที่ถูกกว่า จากการทดสอบพบว่าโครงจักรยานผ้าไหมจะสามารถรับแรงกดได้มากกว่าโครงรถจักรยานที่ทำจากอะลูมิเนียม ประมาณ 5 เท่า การทดสอบแรงดึง พบว่าสามารถรับแรงดึงได้มากกว่าโครงรถจักรยานที่ทำจากอะลูมิเนียมได้ประมาณ 8 เท่า การทดสอบแรงยืดหยุ่น พบว่าโครงจักรยานจากผ้าไหมสามารถยืดหยุ่นตัวได้มากกว่าอะลูมิเนียม ประมาณ 30 เท่า ฉะนั้น จะส่งผลดีกับผู้ขับขี่ คือน้ำหนักของจักรยานไหมจะมีน้ำหนักเบากว่าจักรยานอะลูมิเนียม หากต้องรับแรงในน้ำหนักเดียวกัน และจักรยานไหมยืดหยุ่นตัวได้ดี เปรียบเสมือนกับจักรยานที่มีโช้กอยู่ในตัว ทำให้เมื่อยล้าน้อยลง สามารถขับขี่ได้นานขึ้น” ผศ.ดร.พนมกรกล่าว


ผศ.ดร.พนมกรกล่าวว่า นอกจากนี้ ทางทีมวิจัยได้พัฒนาเรซิ่น และส่วนประกอบวัสดุที่ใช้กับจักรยานผ้าไหมที่สามารถรับแรงได้มากขึ้น โดยเป็นเรซิ่นที่พัฒนามาใช้ทำเป็นแผ่นกันกระแทกที่สามารถรับแรงกระแทกของกระสุนปืนขนาด .357 Maxnum เทียบเท่าระดับ III ของ NIJ โดยเรซิ่นและวัสดุเสริมสามารถทำให้น้ำหนักแผ่นกันกระแทกลดลง 25% และนำไปใช้ในการทำแผ่นกันกระแทกสำหรับปืน M 16 ได้ กรณีนี้น้ำหนักยังมากอยู่ ซึ่งเรซ่นและวัสดุผสมนี้ จะถูกนำมาใช้ในการทำโครงจักรยานผ้าไหมเช่นเดียวกัน จะส่งผลให้น้ำหนักจักรยานลดลงได้อีก แต่ยังคงรับแรงได้เท่าเดิม

นายสุธากล่าวว่า ขั้นตอนการผลิตโครงจักรยานจากผ้าไหม เริ่มต้นให้นำโครงจักรยานต้นแบบมาตัดโครงเก่าออกเพื่อใช้ข้อต่อของจักรยานเดิม ม้วนพันเป็นลักษณะเช่นเดียวกับโครงรถจักรยานแบบที่มีอยู่ จากนั้นใช้เรซิ่นเชื่อมผ้าไหมเข้าด้วยกัน เมื่อได้ชิ้นส่วนครบจึงประกอบโครงจักรยานที่ทำจากผ้าไหมเข้ากับโครงจักรยานต้นแบบเดิม หลังจากนั้นนำเส้นไหมมาพันโดยรอบโครงจักรยานที่ทำจากผ้าไหม โดยทิ้งไว้ให้เรซิ่นแห้งแข็งตัวเป็นเวลา 3 วัน หลังจากนั้น ขัดผิวสัมผัสให้เรียบเนียนสวยงามด้วยเครื่องกลึง ประกอบโครงจักรยาน และสร้างเฟรมส่วนที่รับน้ำหนักจากเบาะถึงแกนล้อหลัง โดยน้ำหนักผ้าไหมที่ใส่เรซิ่นเท่ากับน้ำหนักเฟรมอะลูมิเนียม เพื่อนำไปทำการทดสอบการยืดหยุ่นตัวเทียบกับเฟรมอะลูมิเนียม เมื่อแล้วเสร็จจะทดสอบด้วยการขับขี่เป็นขั้นตอนสุดท้าย ปัจจุบันได้จดสิทธิบัตรโครงรถจักรยานที่ทำจากไหมผสมเรซิ่น เป็นทรัพย์สินทางปัญญาของ มข.เรียบร้อยแล้ว ถือได้ว่าเป็นจักรยานจากผ้าไหมคันแรกของโลก หากหน่วยงานใดสนใจ ติดต่อได้ที่กองบริหารงานวิจัย โทร 0-4320-3176