เจลกันไฟชนิดใหม่ช่วยให้ไม้ทนทานต่อไฟ

ไฟไหม้ จัดเป็นอีกหนึ่งภัยพิบัติที่ทวีความรุนแรงขึ้นทุกปี ผลพวงโดยตรงจากภาวะโลกร้อนทำให้อุณหภูมิเพิ่มสูงมาพร้อมกับความแห้งแล้ง ทำให้โอกาสในการเกิดเหตุไฟไหม้และไฟป่าเพิ่มสูงขึ้น นำไปสู่ความเสียหายเป็นวงกว้างทั้งต่อชีวิตและทรัพย์สิน โดยเฉพาะเมื่อไฟไหม้ลุกลามสู่ที่พักอาศัย

 

         แต่จะเป็นอย่างไรหากมีการพัฒนาเจลกันไฟชนิดใหม่ที่ช่วยให้วัสดุทุกรูปแบบสามารถทนไฟได้

 

 

เจลกันไฟชนิดใหม่ที่ช่วยให้ไม้ทนไฟนานหลายนาที

 

         ผลงานนี้เป็นของ Stanford University กับการพัฒนา เจลกันไฟชนิดใหม่ ที่ไม่เพียงช่วยเพิ่มคุณสมบัติทนทานต่อไฟและความร้อนให้แก่พื้นผิว แต่ยังมีความทนทานจนสามารถออกฤทธิ์ได้เป็นเวลานาน จนอาจกลายเป็นอีกหนึ่งแนวทางป้องกันไฟให้แก่โครงสร้างอาคารและที่อยู่อาศัยต่างๆ

 

         ตามปกติเจลกันไปจะมี โพลิเมอร์ดูดซับน้ำ เป็นส่วนประกอบหลัก ทำหน้าที่กักเก็บน้ำและความชื้นไว้ภายใน เมื่อสัมผัสกับไฟและความร้อนโพลิเมอร์จะเริ่มระเหยแล้วคายน้ำออกมา ช่วยดูดซับความร้อนป้องกันอันตรายต่อพื้นผิวพร้อมชะลอไม่ให้เปลวไฟลุกลาม เมื่อน้ำที่กักเก็บไว้ระเหยหมดก็จะเสื่อมคุณสมบัติ

 

         ทางทีมวิจัยจึงได้เพิ่มเติมส่วนผสมเข้าไปในเจลกันไฟ โดยการผสมอนุภาคซิลิกาเข้าไปในโพลิเมอร์อีกชั้น เป็นแนวคิดเดียวกับสารกันไฟที่ถูกใช้ในการสำรวจอวกาศ เมื่อได้รับความร้อนจนน้ำที่อยู่ในโพลิเมอร์ระเหยไปหมด อนุภาคซิลิกาจะกลายเป็นสารเคลือบยืดหยุ่นที่คอยป้องกันไว้อีกชั้น

 

         ซิลิกาเป็นสารที่ทนทานความร้อนสูงสุด 1,000 องศาเซลเซียสและน้ำหนักเบา จึงรองรับการใช้งานภายใต้ความร้อนสูงโดยไม่มีปัญหา ในขั้นตอนทดสอบเมื่อนำเจลชนิดนี้ไปทาลงบนแผ่นไม้อัดแล้วนำไปสัมผัสกับไฟจากเตาแก๊สพบว่า เจลกันไฟของพวกเขาช่วยป้องกันไม้ไม่ให้ไหม้นานถึง 7 นาที ในขณะที่เจลกันไฟทั่วไปป้องกันได้เพียง 90 วินาที เท่านั้น

 

         นี่จึงเป็นเจลกันไฟประสิทธิภาพสูงที่อาจช่วยในการรับมือเหตุไฟไหม้และไฟป่าได้อีกมาก

 

 

สู่เจลกันไฟที่ไม่ได้ปกป้องแค่คน

 

         อันที่จริงเจลกันไฟเป็นอุปกรณ์รับมืออัคคีภัยที่ใช้งานกันทั่วไป สำหรับรับมือเหตุเพลิงไหม้หรือสถานการณ์ฉุกเฉินเพื่อป้องกันอันตรายแก่เจ้าหน้าที่ โดยเฉพาะในกลุ่มเผชิญเหตุ เช่น นักดับเพลิง ทีมกู้ภัย ไปจนเจ้าหน้าที่รับมือไฟป่า สำหรับรับมือเหตุเพลิงไหม้หรือไฟป่าต่างๆ

 

         แต่โดยทั่วไปการใช้งานเจลกันไฟจำกัดเพียงเจ้าหน้าที่ปฏิบัติการเป็นหลัก นำไปใช้ประโยชน์รูปแบบอื่นได้ยาก เนื่องจากกลไกป้องกันไฟอาศัยการระเหยของน้ำในโพลิเมอร์ ทำให้เมื่อเผชิญความรอนสูงกรณีไฟไหม้หรือไฟป่า ระยะเวลาป้องกันโดยเฉลี่ยของเจลกันไฟทั่วไปจึงมีเพียง 45 นาที

 

         ตรงข้ามกับเจลกันไฟที่ทีมวิจัยคิดค้น เมื่อน้ำระเหยจนหมดซิลิกาจะรวมตัวปกคลุมคล้ายโฟมบาง ทำหน้าที่เป็นฉนวนป้องกันและกระจายความร้อนที่กระทบบนพื้นผิว ช่วยลดความเสียหายที่เกิดขึ้นจากความร้อน อีกทั้งยังช่วยยับยั้งการลุกลามของเปลวไฟบนพื้นผิวที่ได้รับการป้องกันอีกด้วย

 

         อีกหนึ่งข้อจำกัดของเจลกันไฟตามท้องตลาดคือ ระยะเวลาใช้งาน ขีดจำกัดสูงสุดจองเจลกันไฟทั่วไปจะอยู่ที่ 6 – 12 ชั่วโมง ทำให้ต้องนำไปใช้ในช่วงเวลาเกิดเหตุ แตกต่างจากเจลกันไฟรุ่นใหม่ที่มีระยะเวลาออกฤทธิ์ยาวนาน จึงอาจสามารถนำมาใช้ฉีดพ่นใส่โครงสร้างติดไฟง่ายอย่างไม้ไว้ล่วงหน้า สำหรับป้องกันเหตุไฟไหม้อัคคีภัยต่างๆ ได้

 

         ภายหลังเสร็จสิ้นการใช้งานเจลกันไฟชนิดนี้ยังถูกชะล้างออกได้ง่ายด้วยน้ำสะอาด วัสดุที่ใช้ในการผลิตยังแตกต่างจากสารหน่วงไฟชนิดอื่น เนื่องจากไม่มีสารเคมีอันตรายตกค้างหรือก่อให้เกิดมลพิษใดๆ ได้รับการยืนยันจากกรมป่าไม้สหรัฐฯว่า เจลกันไฟสามารถสลายตัวได้ง่ายภายในดินจึงไม่ต้องกังวลเรื่องการปนเปื้อน

 

         เจลกันไฟนี้จึงถือเป็นแนวทางป้องกันอัคคีภัยที่ช่วยอนุรักษ์ธรรมชาติไปพร้อมกัน

 

 

 

         จริงอยู่เจลกันไฟนี้ยังคงอยู่ในขั้นการวิจัย จำเป็นต้องผ่านการทดสอบในสถานการณ์จริงและเก็บข้อมูลเพิ่มเติม แต่นี่เป็นทีมวิจัยที่ประสบความสำเร็จในการคิดค้นเจลกันไฟสำหรับพืชจากไฟป่าในปี 2019 นี่เป็นเพียงการต่อยอดเทคโนโลยีที่มีให้ดีและใช้งานได้หลากหลายยิ่งขึ้นจึงมีแนวโน้มประสบความสำเร็จค่อนข้างสูง

 

         ในอนาคตเจลกันไฟนี้อาจช่วยป้องกันการเกิดไฟไหม้ภายในบ้านหรืออาคารทั่วโลกก็เป็นได้

 

 

 

         ที่มา

 

         https://interestingengineering.com/innovation/water-based-gel-wildfire-protection

 

         https://news.stanford.edu/stories/2024/08/new-gels-could-protect-buildings-during-wildfires