ฟิล์มนาโนคืออะไร ??

ในช่วงที่ผ่านมา คงเคยได้ยินได้ฟังและเห็นคำว่า ‘’นาโนเทคโนโลยี’’ กันมาบ้างแล้วบางท่านอาจจะเคยได้อ่านหนังสือเกี่ยวกับนาโนเทคโนโลยีหลายคนก็อาจจะไม่เคยได้ยิน หรือ ไม่รู้ความหลายของคำว่านาโนเทคโนโลยี ว่าคืออะไร ก่อนที่เราจะเข้าสู่ข้อมูลความรู้นาโนเทคโนโลยีที่เกี่ยวกับฟิล์มกรองแสง ผู้เขียนขอเล่าเรื่องพื้นฐานของคำว่า ‘’นาโนเทคโนโลยี’’ เป็นการสร้างเทคโนโลยีจากอะตอม (Atom) และโมเลกุล (Molecule) ของสิ่งต่างๆ ที่มีขนาด 1 ในพันล้านส่วน (1นาโนเมตร = 10-9เมตร) เกี่ยวข้องกับกระบวนการจัดการสร้าง หรือการสังเคราะห์วัสดุอุปกรณ์ เครื่องจักร หรือผลิตภัณฑ์ใดๆ ที่มีขนาดเล็กมากในระดับนาโนเมตร (1-100 นาโนเมตร) รวมถึงการออกแบบหรือการใช้เครื่องมือในการสร้างวัสดุที่มีขนาดเล็กมาก หรือใช้การจัดเรียงอะตอมและโมเลกุลในตำแหน่งที่ต้องการได้อย่างถูกต้อง แม่นยำ ส่งผลให้โครงสร้างของวัสดุหรืออุปกรณ์มีสมบัตรพิเศษขึ้น ไม่ว่าจะเป็นทางด้าน ฟิสิกส์ เคมี หรือชีวภาพ จนเกิดให้ก่อประโยชน์ใช้สอยได้อย่างมีประสิทธิภาพ จะส่งผลให้วัสดุที่มีขนาดในระดับนาโนเมตรมีคุณสมบัติทางไฟฟ้า ทางกายภาพ และทางแสง แตกต่างไปจากวัสดุใหญ่ที่มีขนาดใหญ่อย่างสิ้นเชิง ก่อให้เกิดวัสดุที่มีคุณสมบัติแปลกใหม่อย่างที่ไม่เคยพบมาก่อน อันที่จริงกระบวนการผลิตในระดับนาโนไม่ใช้ของใหม่ หากแต่เป็นกระบวนการที่มีอยู่ตามธรรมชาติไม่ว่าจะเป็นการสร้าง DNA (Doaxy NucleicAcids) การแลกเปลี่ยนแร่ธาตุระหว่างเซลล์ การซ่อมแซมตัวเองของอวัยวะเมื่อเกิดบาดแผล หรือเป็นโครงสร้างที่มีความสลับซับซ้อนในพืชและสัตว์ยกตัวอย่าง เช่น ขนแข็งขนาดเล็กที่เรียกว่า ซีเต้ (Setae) จำนวนนับล้านเส้นเรียงขนาดอัดแน่นกันอยู่ โดยส่วนปลายของขนซีเต้แต่ละเส้นนั้นก็ยังมีเส้นของปลายแบนที่มีขนาดเล็กกว่า เรียกว่า สปาตูเล่ ประกอบอยู่หลายร้อยเส้น โดยที่ สปาตูเล่ แต่ละเส้นจะมีขนาดผ่าศูนย์กลางเล็กประมาณ 200นาโนเมตร ช่วยในการยึดติดโมเลกุลของส่วนประกอบของผนังเพดานหรือสารเคลือบนาโนบนใบบัวที่มีลักษณะคล้ายขี้ผึง ทำให้ใบบัวมีลักษณะเกลียดน้ำ  เป็นต้น

ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีต่างๆ ในปัจจุบัน จึงทำให้นาโนเทคโนโลยี เกิดการพัฒนาได้อย่างรวดเร็ว เช่น ความสามารถในการสร้างเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสูง สามารถมอง วัด หรือสัมผัสวัตถุ ในระดับนาโนได้อย่างแม่นยำ และผสมผสานกับวิทยากาคอมพิวเตอร์ เทคโนโลยีสารสนเทศ จึงทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูล และศึกษาคุณสมบัติของสารได้อย่างรวดเร็ว นำไปสู่การพัฒนาในด้านต่างๆ เช่น ทางด้านอาหาร เกษตรกรรม การแพทย์ เครื่องสำอาง พลังงาน เครื่องนุ่งห่ม การกีฬา การทหาร คอมพิวเตอร์ เครื่องใช้ไฟฟ้า ยานยนต์ สิ่งแวดล้อม การสื่อสารและโทรคมนาคม ผงคาร์บอนที่ใช้กับฟิล์มนาโน เซรามิคที่ใช้กับฟิล์มนาโน

วัสดุนาโน (Nano material) สามารถเป็นได้ทั้งโลหะ (Metals) เซลามิก (Ceramic) พอลีเมอร์ (Polymer) และคอมพอสิท (Composite) คาร์บอน (Carbon) ซึ้งถูกสังเคราะห์ขึ้นจากการดัดแปลงการจะเรียงตัวของอะตอม หรือโมเลกุลช่วงขนาด 1-100 นาโนเมตร โดยที่คุณสมบัติและพฤติกรรมต่างๆ ของวัสดุขนาดเล็กระดับ นาโนนี้ ไม่จำเป็นต้อง การนำไฟฟ้า สมบัติเชิงกล สมบัติทางแม่เหล็ก จะแตกต่างไปจากวัสดุชนิดเดียวกันเมื่ออยู่ ในสภาพที่มีขนาดใหญ่ปกติ นาโนเทคโนเทคโนโลยีกับฟิล์มกรองแสง กว่าหลาย10ปีที่ผ่านมา เทคโนโลยีในการผลิตฟิล์มกรองแสงก็ได้มีการพัฒนาอย่างช้าๆ จนสู่ช่วง4-5ปีที่ผ่านมาก็ผลิตฟิล์มที่คุณสมบัติ การลดคลื่นความร้อน (lnfra Red Rays) ได้สูงถึง60% แต่ในช่วงแรก เทคโนโลยีก็ทำได้เพียงอนุภาคแบบเก่า (Tradition particles) ที่มีขนาดเล็กสุดแค่ไมโครเมตรเท่านั้น เพื่อการผลิตฟิล์มกรองแสงที่มี คุณสมบัติพิเศษในการหยุดยั้งคลื่นความร้อนและรังสีUV สูงสุดเท่าที่เคยมีมา จึงได้นำเอาวัสดุอื่นที่มีขนาดเล็กระดับไม่เกิน 100 นาโนเมตร ได้สำเร็จ เมื่อประมาณ5ปีที่ผ่านมา ทั้งนี้อุตสาหกรรมการผลิตฟิล์มในยุคปัจจุบันต่างก็ทำการบ้านโดยร่ววมมือบริษัทต่างๆ ที่มีความชำนาญทางด้านการผลิต NaNo materials หรือ Nano parrticles ต่างๆ โดยสามารถนำมาใช้ในการเลือกเคลือบกับผิว polyester ให้มีคุณสมบัติที่เหนือชั้นในด้านการป้องกันคลื่นความร้อน IR และรังสี Uv ได้สูงสุด โดยปัจุบันมีผลิตภัณฑ์ฟิล์มระดับ Nano-Technology เกิดขึ้นมาบ้างแล้ว โดยสามารถกันรังสี IR ได้มากว่า 90% เดิมสูงสุดประมาณ 60% และรังสีUV ได้ 100% โดยมีลักษณะที่สะท้อนเงา หรือมืดทึบเกินไป ทำให้วงการฟิล์มกรองแสง ตื่นตัวกับนวัตกรรมใหม่ในด้านนี้มาก โดยเฉพาะประเทศที่ทำการคิดค้น และ พัฒนา เช่น สหรัฐอเมริกา ยุโรป เกาหลีใต้ ญี่ปุ่น สามารถทำให้ผู้บริโภคตัดสินใจที่จะชื้อ ผลิตภัณฑ์ที่ดีกว่า ในราคาที่ไม่แพงได้

คุณสมบัติที่เด่นของฟิล์มกรองแสงนาโนเทคโนโลยี กับฟิล์มแบบเกา หรือที่ฌรัยกกันว่าฟิล์มปรอท

  • ไม่สะท้อนเงา
  • ลดคลื่นความร้อน รังสี IR ได้สูงกว่าแบบเก่า 1-5 เท่า
  • กันรังสีUv ได้มากกว่า 99%
  • ไม่มืดทึบสามารถมองเห็นได้ชัดเจนแม้เวลากลางคืนหรือฝนตก
  • ไม่รบกวนต่อคลื่นสัญญาณต่างๆ เช่น GPS Easypass m-pass 3G/4G
  • มีความคงทนนานนับ 10ปี
  • ฟิล์มNano สามารถใช้ได้กับกระจกรถยนต์และกระจกบ้านอาคาร