'เทคโนโลยีกราฟีน' เพื่อการป้องกันประเทศ

กราฟีน (Graphene) วัสดุคาร์บอนที่มีโครงสร้างแบบ 2 มิติ ที่เพิ่งค้นพบเมื่อปี ค.ศ. 2004 และได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี ค.ศ. 2010 ได้ปฏิวัติวงการวัสดุศาสตร์แบบไม่เคยมีวัสดุใดทำได้มาก่อนหลังจากการค้นพบพลาสติก กราฟีนถูกนำไปใช้ในหลากหลายอุตสาหกรรม เนื่องจากคุณสมบัติอันพิเศษสุด เช่น มีความแข็งแรงกว่าเหล็กกล้าถึง 200 เท่า นำไฟฟ้าได้ดีกว่าซิลิกอน และนำความร้อนได้ดีกว่าโลหะใดๆ ตัวอย่างเช่น อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ อุตสาหกรรมยานยนต์ อุตสาหกรรมการบิน อุตสาหกรรมพลังงาน เป็นต้น

และอีกอุตสาหกรรมหนึ่งที่กราฟีนกำลังจะเข้ามามีบทบาทต่อวัสดุที่ใช้ในอุตสาหกรรมนั้น ได้แก่ อุตสาหกรรมป้องกันประเทศ (Defense Industry) ซึ่งหมายรวมถึงการใช้งานทางทหารและพลเรือนเพื่อความมั่นคงของประเทศ

ประเทศไทยมีแผนแม่บทอุตสาหกรรมป้องกันประเทศ พ.ศ. 2558 – 2563 หรือเป็น New-S Curve ที่ 11 ของประเทศ เป็นแนวทางหลักในการพัฒนาอุตสาหกรรมป้องกันประเทศเพื่อให้เกิดความพร้อมในการป้องกันประเทศไทย และบูรณาการการดำเนินงานด้านอุตสาหกรรมป้องกันประเทศ มียุทธศาสตร์ต่างๆ ได้แก่ การผลิตสนับสนุนภารกิจกองทัพให้ผลิตอาวุธยุทโธปกรณ์รายการที่จำเป็น

การพัฒนาคุณภาพและมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมป้องกันประเทศ การสนับสนุนปัจจัยที่เอื้อต่อการประกอบกิจการอุตสาหกรรมป้องกันประเทศ ได้แก่ นโยบายรัฐบาล มาตรการจูงใจ การร่วมทุน E-Government การปรับปรุงกฎระเบียบ และการพัฒนาบุคลากร การส่งเสริมการวิจัยและพัฒนาต้นแบบ การนำงานวิจัยสู่สายการผลิต และการรับรองทรัพย์สินทางปัญญา / มาตรฐานผลิตภัณฑ์ เพื่อสร้างและพัฒนากิจการอุตสาหกรรมป้องกันประเทศให้เติบโตและแข่งขันได้

ดังนั้นจึงเริ่มมีการวิจัยวัสดุใหม่ๆ ที่นำมาทดแทนวัสดุที่มีราคาแพง น้ำหนักมาก และไม่แข็งแรงทนทาน กราฟีนจึงเข้ามามีบทบาทในการปรับปรุงคุณสมบัติต่างๆ ของวัสดุโครงสร้างต่างๆ เช่น วัสดุตัวถังเครื่องบินเพื่อทำให้น้ำหนักเบาและแข็งแรง ตัวถังรถหุ้มเกราะเพื่อเพิ่มความแข็งแรงและต้านทานแรงระเบิดหรือกันกระสุน นอกจากนี้เช่นเสื้อเกราะกันกระสุน ก็มีการนำกราฟีนมาใช้ผลิตเกราะกันกระสุนเพื่อจะทำให้บางลง และมีน้ำหนักเบา เนื่องจากกราฟีนสามารถดูดซับแรงกระแทกได้ดีกว่าวัสดุ Kevlar ที่นิยมใช้ในปัจจุบันมากถึง 2 เท่าตัว

 

ล่าสุดองค์กรป้องกันประเทศแห่งสหภาพยุโรป (European Defense Agency หรือ EDA) ได้ประชุมกันในปีที่ผ่านมาเพื่อมองหาการนำวัสดุกราฟีนไปใช้ประโยชน์ในอุตสาหกรรมป้องกันประเทศในสหภาพยุโรป ทำให้พบว่ามีการนำกราฟีนมาใช้มากขึ้นเรื่อยๆ เช่น ล่าสุดมีการนำกราฟีนมาเคลือบบนผิวเครื่องบินขับไล่ทำให้สามารถลดการสะท้อนสัญญาณเรดาร์ได้ ทำให้เรดาร์มองไม่เห็น มีการนำกราฟีนมาใช้ในเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิที่ติดอยู่บนหมวกทหาร เพื่อมองเห็นในเวลากลางคืน ก็มีการนำกราฟีนซึ่งนำความร้อนได้ดีและนำสัญญาณไฟฟ้า ช่วยทำให้เซ็นเซอร์มีความไวสูงขึ้น มองเห็นได้ดีขึ้น มีการนำกราฟีนมาเพิ่มประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ ทำให้แบตเตอรี่มีความจุมากขึ้น และน้ำหนักเบาลง มีการนำกราฟีนมาเคลือบบนชุดทหารเพื่อช่วยระบายความร้อน ทำให้ชุดทหารสวมใส่สบายมากขึ้น มีการนำกราฟีนมาผสมในพลาสติกเพื่อลดน้ำหนักและเพิ่มความแข็งแรงของชิ้นส่วนประกอบในโดรน (Drone) และเครื่องบินไร้คนขับ (UAV) มีการนำกราฟีนมาเคลือบบนผิวโลหะของเรือรบเพื่อลดการกัดกร่อนจากน้ำทะเล แสงแดด และความชื้น

ประเทศไทยเรามีการจัดตั้งศูนย์เทคโนโลยีเพื่อความมั่นคงของประเทศและการประยุกต์เชิงพาณิชย์ สังกัดสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช) และมีการนำเทคโนโลยีกราฟีนมาใช้เพื่อการป้องกันประเทศในกองทัพไทย ต่อไปประเทศไทยอาจจะเป็นผู้ส่งออกอาวุธและยุทโธปกรณ์ทางทหารที่ทันสมัยจากกราฟีนไปขายทั่วโลกก็เป็นไปได้

*บทความโดย ดร.อดิสร เตือนตรานนท์     ศูนย์เทคโนโลยีเพื่อความมั่นคงของประเทศและการประยุกต์เชิงพาณิชย์ สวทช., เมธีวิจัยอาวุโส สกว., สมาคมวิจัยวัสดุประเทศไทย