แชร์

นักวิจัยสร้าง “Super Ice” แข็งแรงขึ้น 10 เท่า ใกล้เคียงคอนกรีต

อัพเดทล่าสุด: 27 ก.ย. 2026

8 ผู้เข้าชม

นักวิจัยจาก Hebrew University of Jerusalem พัฒนาวัสดุน้ำแข็งเสริมแรงชนิดใหม่ที่เรียกว่า BioPykrete ซึ่งมีความแข็งแรงภายใต้แรงกดประมาณ 10 เท่าของน้ำแข็งทั่วไป และมีระดับความแข็งแรงใกล้เคียงกับคอนกรีตในการทดสอบในห้องปฏิบัติการ

จุดสำคัญของ BioPykrete ไม่ได้อยู่เพียงความแข็งแรงที่เพิ่มขึ้น แต่ยังช่วยให้น้ำแข็ง ดูดซับพลังงานได้ประมาณ 70 เท่าก่อนเกิดความเสียหาย ทำให้วัสดุมีแนวโน้มที่จะเสียรูปและแตกอย่างค่อยเป็นค่อยไป แทนที่จะเกิดการแตกตัวอย่างฉับพลันเหมือนน้ำแข็งทั่วไป

ใช้ผลึกจากพืชและ “กาวระดับโมเลกุล”
ทีมวิจัยนำ cellulose nanocrystals หรือผลึกเซลลูโลสขนาดเล็กมาก ซึ่งเป็นวัสดุที่มาจากโครงสร้างของพืช มาผสมเข้ากับน้ำแข็ง

เมื่อส่วนผสมแข็งตัว ผลึกเซลลูโลสจะสร้างโครงข่ายสามมิติภายในน้ำแข็ง ขณะเดียวกันนักวิจัยได้ออกแบบโปรตีนพิเศษที่สามารถจับกับทั้งน้ำแข็งและเซลลูโลส ทำหน้าที่คล้าย “กาวระดับโมเลกุล” เชื่อมวัสดุทั้งสองเข้าด้วยกัน

โครงสร้างดังกล่าวช่วยขัดขวางการแพร่กระจายของรอยร้าว เมื่อรอยร้าวเริ่มเกิดขึ้นภายในน้ำแข็ง โครงข่ายเซลลูโลสจะทำหน้าที่เป็นอุปสรรค ทำให้รอยร้าวไม่สามารถขยายตัวได้อย่างอิสระ ขณะที่โปรตีนช่วยยึดโครงข่ายเซลลูโลสเข้ากับน้ำแข็ง

แนวคิดต่อยอดจาก Pykrete ในสงครามโลกครั้งที่ 2
แนวคิดการเสริมความแข็งแรงของน้ำแข็งไม่ใช่เรื่องใหม่ โดยในช่วง สงครามโลกครั้งที่ 2 เคยมีการทดลองวัสดุที่เรียกว่า Pykrete ซึ่งเป็นส่วนผสมระหว่างน้ำแข็งกับเยื่อไม้ เพื่อให้วัสดุแข็งแรงและแตกยากกว่าน้ำแข็งทั่วไป

งานวิจัยครั้งใหม่นำแนวคิดดังกล่าวมาพัฒนาต่อในระดับโครงสร้างจุลภาคและโมเลกุล โดยใช้เซลลูโลสและโปรตีนที่ออกแบบขึ้นเพื่อควบคุมการเชื่อมต่อระหว่างส่วนประกอบของวัสดุ

มีโอกาสใช้ในพื้นที่หนาวจัด แต่ยังไม่พร้อมสร้างอาคาร
นักวิจัยมองว่า BioPykrete อาจมีศักยภาพสำหรับการใช้งานใน พื้นที่อาร์กติกและแอนตาร์กติก ซึ่งการขนส่งคอนกรีต เหล็ก และวัสดุก่อสร้างอื่น ๆ เข้าไปอาจทำได้ยากและมีต้นทุนสูง

เนื่องจากวัสดุประกอบด้วยน้ำแข็งและเซลลูโลสจากพืชเป็นหลัก จึงมีความเป็นไปได้ที่จะพัฒนาเป็นวัสดุทางเลือกที่ย่อยสลายได้และมีคาร์บอนฟุตพรินต์ต่ำกว่าวัสดุบางประเภทในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำมาก

อย่างไรก็ตาม BioPykrete ยังอยู่ในขั้น Proof of Concept และยังไม่ใช่วัสดุที่พร้อมนำไปสร้างบ้านหรือโครงสร้างขนาดใหญ่ นักวิจัยยังต้องทดสอบความทนทานในระยะยาว การเปลี่ยนแปลงจากการแข็งตัวและละลายซ้ำ รวมถึงการเปลี่ยนรูปเมื่อรับแรงกดต่อเนื่อง

งานวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Colloids and Surfaces B: Biointerfaces โดยมี DOI 10.1016/j.colsurfb.2026.116037 และเป็นการทดลองเชิงวัสดุศาสตร์ในห้องปฏิบัติการ

ที่มา: Interesting Engineering, Hebrew University of Jerusalem และ EurekAlert