เชื่อหรือไม่ ว่า นักวิทยาศาสตร์สามารถนำ น้ำมันถั่วเหลือง ที่เราใช้ทำอาหาร มาสังเคราะห์เป็น “กราฟีน” ได้สำเร็จแล้ว ซึ่งนับเป็นก้าวสำคัญแห่งวิวัฒนาการ ที่ในอนาคตจะช่วยลดทั้งต้นทุน และความยุ่งยากในการผลิตวัสดุที่มีคุณสมบัติยอดเยี่ยม ในเชิงการค้าได้
กราฟีน สร้างขึ้นจาก การอัดแน่น คาร์บอน เป็นชั้นๆ มีน้ำหนักเบา แต่กลับมีความแข็งแรงกว่าเหล็กถึง 200 เท่า และมีคุณสมบัตินำไฟฟ้าได้ดีกว่าทองแดง ด้วยคุณสมบัติที่ดีเยี่ยมนี้ กราฟีนจึงสามารถนำมาใช้ในงานอุตสาหกรรม ทั้งด้าน ไฟฟ้า โซลาร์เซลล์ หรือแม้กระทั่งทางการแพทย์ แต่กระบวนการผลิตนั้น มีค่าใช้จ่ายสูง มีขั้นตอนหลายขั้นตอนและซับซ้อน ตั้งแต่การใช้ความร้อนสูง ในระบบสุญญากาศ ตลอดจนส่วนประกอบหลายชนิดที่มีราคาสูง เช่น ต้องใช้โลหะที่มีความบริสุทธิ์มาก หรือแม้กระทั่ง ก๊าซไวไฟอัดแรงดันสูง
ขณะนี้ ทีมนักวิทยาศาสตร์ชาวออสเตรเลีย ได้เปิดเผยวิธีการที่พวกเขาสามารถเปลี่ยนวัตถุดิบราคาถูก ให้กลายเป็นกราฟีนได้ ภายใต้สภาวะแรงดันอากาศปกติ และพวกเขายังกล่าวว่า งานวิจัยที่ตีพิมพ์ในนิตยสาร Nature Communications เป็นการเปิดเส้นทางสู่การสังเคราะห์วัสดุที่เป็นที่ต้องการอย่างมากนี้ ให้มีราคาถูกลงได้
แล้ว น้ำมันถั่วเหลือง กลายเป็น กราฟีน ได้อย่างไร ?
การผลิต กราฟีนนั้น ทำได้โดย นำน้ำมันถั่วเหลืองมาเผาไหม้ในเตาหลอมประมาณ 30 นาที จนกระทั่งแยกได้องค์ประกอบออกมาเป็น คาร์บอน แล้วนำไปบรรจุลงใน บล็อค ฟอยล์ ที่ทำจาก นิกเกิลหลังจากนั้นจะถูกทำให้เย็นตัวลงอย่างรวดเร็ว และฝานเป็นแผ่น กราฟีนบางๆ รูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า ให้มีขนาดบางมากๆ (บางกว่าเส้นผมประมาณ 80,000 เท่า)
ดร. Zhao Jun Han จากสถาบัน CSIRO กล่าวว่า “วิธีการนี้เร็วกว่า และมีประสิทธิภาพดีกว่าวิธีการอื่น และสามารถลดต้นทุนการผลิตได้ถึง 10 เท่า เนื่องจากวิธีการผลิตในอดีตนั้น จะทำภายใต้ระบบสุญญากาศ โดยใช้เวลาเป็นชั่วโมง จากนั้นจึงจะสร้างเป็นแผ่นฟิล์ม แล้วค่อยๆ ทำให้เย็นตัวลง”
ศาสตราจารย์ผู้เชี่ยวชาญในการผลิต กราฟีน จาก มหาวิทยาลัย Wollongong ได้กล่าวว่า “การใช้น้ำมันถั่วเหลือง มาเป็นแหล่งของคาร์บอนสำหรับการผลิต กราฟีน นั้น เป็นความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ที่สร้างความตื่นตาตื่นใจไปทั่วโลก ถือเป็นก้าวสำคัญของประวัติศาสตร์ เลยก็ว่าได้”
แต่ ! คำถามก็คือ จะสามารถทำให้วิธีการผลิตโดยใช้เตาหลอมนี้ ผลิตแผ่นกราฟีนที่มีขนาดเป็นเมตร เพื่อให้คุ้มต้นทุนการผลิต ได้หรือไม่ศาสตราจารย์กล่าวว่า การผลิต แผ่นกราฟีน เพื่อนำมาใช้ในเชิงการค้านั้น ยังเป็นประเด็นสำหรับนักวิทยาศาสตร์อยู่ และได้มีความพยายามในการจัดการกับประเด็นนี้อย่างแพร่หลาย
ปัจจุบัน แผ่นกราฟีนที่ใหญ่ที่สุดที่สามารถสร้างขึ้น โดยใช้กระบวนการผลิตดังกล่าว มีขนาดเท่ากับ ขนาดของบัตรเครดิตดร. Zhao กล่าวว่า “สถาบัน CSIRO กำลังพัฒนา เพื่อนำแผ่นกราฟีนไปใช้เพิ่มคุณสมบัติของแผ่นกรองน้ำ และอาจจะสามารถนำมาใช้แทนโลหะที่มีราคาสูง เช่น ทองคำ หรือ ทองคำขาว ที่เป็นส่วนประกอบในแผงโซลาร์เซลล์ ได้ “
“นอกจากนี้ เรายังได้วางแผนที่จะนำแผ่นกราฟีน มาใช้ผลิตเป็นอุปกรณ์กักเก็บพลังงาน เช่น แบตเตอรี่ เนื่องจาก กราฟีนมีคุณสมบัติสำคัญอีกอย่างคือ การนำไฟฟ้าได้อย่างดีเยี่ยม “