วิจัยพัฒนาใช้ไม้ไผ่แทนสายไฟฟ้า

ความท้าทายทางเทคโนโลยีที่สำคัญนี้เอาชนะได้โดยนักวิจัย Mathias Strauss และ Murilo Santhiago จาก National Center for Research in Energy and Materials (CNPEM) ร่วมกับ Omar Ginoble Pandoli จาก Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro (PUC-Rio) และทีมงานที่ได้รับทุนสนับสนุนจาก สถาบัน Serrapilheira ที่ใช้โครงสร้างธรรมชาติของไม้ไผ่

งานนี้ได้รับการตีพิมพ์เป็นบทความใน Journal of Materials Chemistry A ที่มีชื่อเสียงของ Royal Society of Chemistry

ไม้ไผ่มีไมโครแชนแนลที่มีขนบางจำนวนมากซึ่งเรียงตัวกันอย่างสมบูรณ์แบบ นักวิทยาศาสตร์ได้ระบุระหว่าง 40 ถึง 60 ไมโครแชนเนลในทุกๆ 1 เซนติเมตรของผนังลำต้นของไม้ไผ่ พวกมันประกอบกันเป็นระบบหลอดเลือดของพืชที่ช่วยให้การขนส่งน้ำและสารอาหารเกิดขึ้น เครือข่ายของไมโครทิวบ์ (กลุ่มหลอดเลือด) นี้จำเป็นสำหรับพืชที่จะเติบโตอย่างรวดเร็ว และในบางสายพันธุ์อาจสูงถึง 1 เมตรต่อสัปดาห์

ด้วยการใช้อุปกรณ์กล้องจุลทรรศน์อิเล็กทรอนิกส์ที่ได้รับการปรับปรุงจากห้องปฏิบัติการนาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ (LNNano) ทำให้สามารถแมปโครงสร้างไม้ไผ่ทั้งหมดได้อย่างแม่นยำ และเปิดโอกาสให้ใช้สร้างวงจรไฟฟ้าและอุปกรณ์ไฟฟ้าเคมีในตัว

ข้อได้เปรียบที่ดี

ข้อดีหลักอย่างหนึ่งของการใช้ไม้ไผ่สร้างวงจรไฟฟ้าเหล่านี้คือเนื่องจากต้นทุนมหาศาลและความยากในการใช้วิธีอุตสาหกรรมทั่วไปในการผลิตโครงสร้างจุลภาคด้วยการจัดเรียงนี้และมิติไมโครเมตริกนี้ การเคลือบโลหะมีความบางมาก (10-15 µm) ซึ่งเล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของช่องประมาณสิบเท่า ส่งผลให้วัสดุที่มีน้ำหนักเบาและนำไฟฟ้าได้มาก

ข้อได้เปรียบที่สำคัญอีกประการหนึ่งของการใช้ไม้ไผ่คือความสามารถในการปรับขนาดในการผลิตผลิตภัณฑ์ทางเทคโนโลยีและความยั่งยืน เนื่องจากไผ่เติบโตได้ง่ายและรวดเร็วในประเทศเขตร้อน ประเทศกำลังพัฒนาส่วนใหญ่จึงสามารถใช้ประโยชน์ได้ มีความได้เปรียบทางการแข่งขันด้วยเทคโนโลยีใหม่ในด้านพลังงาน วัสดุอัจฉริยะ และการศึกษา

ติดตามข่าวสารเพิ่มเติม คลิกที่นี่