นักวิจัยจีนพัฒนา ‘ส่วนประกอบหล่อลื่น’ คาดใช้ในชีวจักรกล-หุ่นยนต์นิ่ม

ปักกิ่ง, 31 มี.ค. (ซินหัว) -- บทความวิจัยในวารสารวัสดุประยุกต์และตัวประสานแห่งสมาคมเคมีอเมริกัน (ACS Applied Materials and Interfaces) เมื่อไม่นานนี้ เปิดเผยว่าคณะนักวิจัยชาวจีนได้ออกแบบส่วนประกอบหล่อลื่นคล้ายกระดูกอ่อนที่มีความทนทานเชิงกล

กระดูกอ่อนข้อต่อธรรมชาติมีสมรรถนะพิเศษทางไตรโบโลยี (Tribology) หรือศาสตร์ที่ศึกษาเกี่ยวกับการเสียดทาน การสึกหรอ และการหล่อลื่น โดยอาศัยชีวโมเลกุลขนาดใหญ่ที่หล่อลื่นบนพื้นผิวเจาะทะลุและความทนทานเชิงกลไกที่ดี แต่อาจเสียหายอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ เนื่องด้วยการสึกหรอ โรคภัย และการบาดเจ็บ

ไฮโดรเจล (Hydrogel) ถูกพิจารณาเป็นทางเลือกที่เป็นไปได้สำหรับกระดูกอ่อนธรรมชาติ เนื่องจากมีแรงเสียดทานพื้นผิวต่ำและความเข้ากันทางชีวภาพที่ดี แต่ด้วยคุณสมบัติเชิงกลที่ไม่ดีพอจึงจำกัดการนำไปประยุกต์ใช้

คณะนักวิจัยจากสถาบันฟิสิกส์เชิงเคมีหลานโจว สังกัดสถาบันบัณฑิตวิทยาศาสตร์จีน ได้แรงบันดาลใจจากคุณสมบัติเชิงกลที่ยอดเยี่ยมและกลไกการหล่อลื่นบนพื้นผิวที่โดดเด่นของกระดูกอ่อนข้อต่อตามธรรมชาติ จึงพัฒนาส่วนประกอบหล่อลื่นสองชั้น ซึ่งมีความทนทานเชิงกลดีเยี่ยม และมีกลไกการกระจายน้ำหนักที่เป็นเอกลักษณ์

บทความวิจัยระบุว่ากระบวนการตัดเฉือนแบบไดนามิกพบว่าส่วนประกอบหล่อลื่นชั้นบนสามารถลดแรงเสียดทานและมีความทนต่อการเสียดสีได้ดีเยี่ยม โดยแนวคิดการออกแบบวัสดุใหม่นี้อาจจะถูกนำไปใช้ด้านการหล่อลื่นชีวจักรกลและหุ่นยนต์นิ่ม (soft robot)