มข.เปิดตัว จักรยานผ้าไหม คันแรกของโลก น้ำหนักเบาเทียบคาร์บอนไฟเบอร์ แต่ถูกกว่า  4 เท่า

กองบริหารงานวิจัย ร่วมกับคณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น แถลงข่าวผลงานวิจัย เรื่อง “จักรยานจากผ้าไหม คันแรกของโลก
เมื่อวันจันทร์ที่ 27 มิถุนายน 2561   เวลา 10.00  น. กองบริหารงานวิจัย ร่วมกับคณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น แถลงข่าวผลงานวิจัย เรื่อง “จักรยานจากผาไหม คันแรกของโลก (The World’s first Bicycle Silk)”  ผลงานของ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.พนมกร ขวาของ และอาจารย์ สุธา ลอยเดือนฉาย อาจารย์ภาควิชาวิศวกรรมเคมี คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น  โดยมี ผู้ช่วยศาสตราจารย์ดร.รัชฎา  ตั้งวงค์ไชย ผู้ช่วยอธิการบดีฝ่ายการถ่ายทอดเทคโนโลยี เป็นประธานในงาน พร้อมด้วย รศ.ดร.ลัดดา ตันวาณิชกุล รองคณบดีฝ่ายวิเทศสัมพันธ์และสื่อสารองค์กร คณะวิศวกรรมศาสตร์ กล่าวต้อนรับสื่อมวลชน  ณ ห้องประชุมสิริคุณากร 4 อาคารสิริคุณากร  มหาวิทยาลัยขอนแก่น
การวิจัยเรื่อง “จักรยานจากผ้าไหม คันแรกของโลก (The World’s first Bicycle Silk)” ได้รับแรงบันดาลใจมาจาก การประยุกต์วัสดุในท้องถิ่นอย่างผ้าไหม ที่นอกจากจะใช้เป็นเครื่องนุ่งห่ม อุปกรณ์ตกแต่งบ้าน การทำเครื่องสำอาง ยังสามารถนำไปต่อยอดเป็นวัสดุทดแทนอื่นๆเนื่องจาก ไหมมีลักษณะของโครงสร้าง ที่มีความแข็งแรง การรับแรง เทียบเท่ากับเหล็ก  จากแนวคิดดังกล่าว จึงนำมาสู่การประดิษฐ์โครงรถจักรยานที่มีไหมเป็นส่วนประกอบ
ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.พนมกร ขวาของ อาจารย์ภาควิชาวิศวกรรมเคมี คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น เผยว่า การประดิษฐ์จักรยานจากผาไหมคันแรกของโลก ในครั้งนี้  เป็นการนำวัสดุใหม่มาทดแทน โครงรถจักรยานที่ทำจากคาร์บอน ไฟเบอร์ ที่มีราคาสูง ประมาณโครงละ 40000-100000 บาท และน้ำหนักเบา รวมไปถึงการมีค่าการยืดหยุ่นตัวสูงเมื่อเทียบกับโครงอลูมิเนียม ในขณะที่โครงจักรยานไหมมีต้นทุนการผลิตในราคาเพียง 15,000-20,000 น. ซึ่งถูกกว่า ถึง 4 เท่า จากการทดสอบพบว่า โครงรถจักรยานที่ทำจากไหมผสมเรซินสามารถรับแรงกด (Load) ได้มากกว่า 1,300 นิวตัน แรงเค้น (Stress) มากกว่า 55  เมกกะปาสคาล และค่าการยืดหยุ่นตัว(Flex Modulus) มากกว่า 2,700 เมกกะปาสคาล เมื่อเทียบกับ โครงรถจักรยานอลูมิเนียมที่มีน้ำหนักเท่ากันที่นำมาทำการทดสอบ พบว่าอะลูมิเนียมสามารถรบแรงกด (Load) ได้มากกว่า 750 นิวตัน แรงเค้น (Stress) มากกว่า 12  เมกกะปาสคาล และค่าการยืดหยุ่นตัว(Flex Modulus) มากกว่า 80  เมกกะปาสคาล
“จักรยานที่ทำมาจากคาร์บอนไฟเบอร์ มีน้ำหนักเบา ราคาสูงมาก แต่โครงรถจักรยานผ้าไหมผสมเรซิ่นที่ประดิษฐ์ขึ้นในครั้งนี้  เป็นการใช้วัสดุใหม่ที่สามารถนำมาทดแทนโครงรถจักรยานชนิดที่ทำจากคาร์บอน ไฟเบอร์ ซึ่งมีต้นทุนที่ถูกกว่า จากการทดสอบพบว่าโครงจักรยานผาไหมจะสามารถรับแรงกดได้มากกว่าโครงรถจักรยานที่ทำจากอลูมิเนียม ประมาณ 5 เท่า  การทดสอบแรงดึง พบว่า สามารถรับแรงดึงได้มากกว่าโครงรถจักรยานที่ทำจากอลูมิเนียมได้ประมาณ 8 เท่า  การทดสอบแรงยืดหยุ่น พบว่าโครงจักรยานจากผาไหมสามารถยืดหยุ่นตัวได้มากกว่าอะลูมิเนียม ประมาณ 30 เท่า ฉะนั้นจะส่งผลดีกับผู้ขับขี่ คือ น้ำหนักของจักรยานไหมจะมีน้ำหนักเบากว่า จักรยานอลูมิเนียม หากต้องรับแรงในน้ำหนักเดียวกัน และ จักรยานไหมยืดหยุ่นตัวได้ดี เปรียบเสมือนกับจักรยานที่มีโช้คอยู่ในตัว  ทำให้เมื่อยล้าน้อยลง สามารถขับขี่ได้นานขึ้น” ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.พนมกร กล่าว
นอกจากนี้ทางทีมวิจัยได้มีการพัฒนาเรซินและส่วนประกอบวัสดุที่ใช้กับจักรยานผ้าไหมที่สามารถรับแรงได้มากขึ้น โดยเป็นเรซินที่พัฒนามาใช้ทำเป็นแผ่นกันกระแทกที่สามารถรับแรงกระแทกของกระสุนปืนขนาด .357 Maxnum เทียบเท่าระดับ III ของ NIJ โดยเรซินและวัสดุเสริมสามารถทำที่ทำให้น้ำหนักแผ่นกันกระแทกลดลง 25 % และสามารถนำไปใช้ในการทำแผ่นกันกระแทกสำหรับปืน M 16 ได้ (กรณีนี้น้ำหนักยังมากอยู่) ซึ่งเรซินและวัสดุผสมนี้จะถูกนำมาใช้ในการทำโครงจักรยานผ้าไหมเช่นเดียวกัน จะส่งผลให้น้ำหนักจักรยานลดลงได้อีก แต่ยังคงรับแรงได้เท่าเดิม
อาจารย์ สุธา ลอยเดือนฉาย คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น กล่าวถึงขั้นตอนการผลิตโครงจักรยานจากผาไหม ว่า เริ่มต้นให้นำโครงจักรยานต้นแบบมาตัดโครงเก่าออกเพื่อใช้ข้อต่อของจักรยานเดิม   ม้วนพันเป็นลักษณะเช่นเดียวกับโครงรถจักรยานแบบที่มีอยู่  จากนั้นใช้เรซินเชื่อมผ้าไหมเข้าด้วยกัน  เมื่อได้ชิ้นส่วนครบจึงประกอบโครงจักรยานที่ทำจากผ้าไหมเข้ากับโครงจักรยานต้นแบบเดิม หลังจากนั้นนำเส้นไหมมาพันโดยรอบโครงจักรยานที่ทำจากผ้าไหม โดยทิ้งไว้ให้เรซินแห้งแข็งตัวเป็นเวลา 3 วัน หลังจากนั้น ขัดผิวสัมผัสให้เรียบเนียนสวยงามด้วยเครื่องกลึง  ประกอบโครงจักรยาน  และสร้างเฟรมส่วนที่รับน้ำหนักจากเบาะถึงแกนล้อหลัง โดยน้ำหนักผ้าไหมที่ใส่เรซินเท่ากับน้ำหนักเฟรมอลูมิเนียม เพื่อนำไปทำการทดสอบการยืดหยุ่นตัวเทียบกับ