แฟนๆ ดราก้อนบอลคงคุ้นเคยกับชุดเกราะของชาวไซย่า ที่โคตรทนทาน ยืดหยุ่นสุดๆ แถมยัง One Size Fit All! ขนาดเบจิต้าขยายร่างเป็นคิงคอง ชุดก็ยังยืดตามได้! แต่แปลกใจไหมว่าทำไมเวลาโดนพลังโจมตีหนักๆ เกราะถึง "แตกเปรี๊ยะ" ไม่ได้บุบหรือยืดเลย 
วันนี้เราจะมาไขปริศนานี้ด้วยหลัก "วัสดุศาสตร์" กัน
พฤติกรรมสุดแปลกของเกราะไซย่าในโลกจริง: มันขัดแย้งกันไหมนั่น
ความยืดหยุ่นสูง (Elastic/Stretchable): เห็นชัดๆ ตอนแปลงร่าง Super Saiyan หรือใช้หมัดไคโอ! เกราะก็ยังยืดตามร่างกายได้ไม่ฉีกขาดแบบกุงเกงของฮัลค์
เปราะอย่างรุนแรงเมื่อโดนทำลาย (ฺBrittle): พอโดนโจมตีหนักๆ เกราะจะ "แตกออก" เป็นชิ้นๆ ไม่มีร่องรอยการยืดหรือยุบตัวแบบพลาสติก (Plastic Deformation) เลย!
ในทางวัสดุศาสตร์ วัสดุที่ยืดหยุ่นสูงปกติจะมี Young's Modulus ต่ำ (ใช้แรงนิดเดียวก็ยืดแล้ว) แต่การที่มันไม่มีการ "คราก" หรือ "ยืดพลาสติก" แถมยังเปราะแตกเนี่ย แสดงว่ามันไม่มี Yield Point (จุดที่เริ่มเสียรูปถาวร) และมีความไวต่ออัตราการกระทำของแรง (Strain Rate Sensitivity) สูงมาก! แปลว่ายิ่งโดนแรงเร็วแค่ไหน ก็ยิ่งแข็งเท่านั้น!
นี่มันเหมือนกับ... Shear Thickening Fluid (STF) เลยไม่ใช่รึน่ะ
STF คืออะไร
มันคือของไหลที่ความหนืดเพิ่มขึ้นทันทีเมื่อถูกแรงเฉือนสูงๆ เช่น โดนตี โดนกระแทก หรือชกเร็วๆ!
เมื่อแรงเร็วมากจนโมเลกุลจัดเรียงตัวไม่ทัน มันจะเกิดโครงสร้าง "Jamming" ทำให้ของเหลวนั้นแข็งตัวชั่วคราว! และถ้าแรงกระแทกนั้นรุนแรงเกินไป โครงสร้าง Jamming นี้ก็จะพังทันที กลายเป็นพฤติกรรมแบบวัสดุเปราะ (Brittle-like Failure) นั่นเอง! ดูตัวอย่างการเปราะแตกของ STF ในคลิป
ปัจจุบัน เราใช้ STF ในเกราะและสนับสำหรับการกีฬา! แถมเมื่อนำมาผสมกับ
เคฟลาร์ (Kevlar) เรายังได้เกราะกันกระสุนที่เหนือกว่าเคฟลาร์เดี่ยวๆ ซะอีกนะ! [อ้างอิง 2] สุดยอดไปเลยใช่มั้ยล่ะ
แล้วเกราะไซย่าได้ประโยชน์อะไรจากพฤติกรรมนี้
เคลื่อนไหวคล่องตัวสุดๆ: วัสดุที่ยืดหยุ่นและกลับคืนรูปได้ ทำให้ผู้ใช้ขยับตัวได้อย่างอิสระ ไม่เหมือนเกราะเหล็กแข็งๆ ที่อาจบุบหรือเสียรูปถาวร
ซับแรงกระแทกได้เทพ: STF ช่วยให้เกราะแข็งตัวทันทีเมื่อถูกกระแทกแรงๆ และกระจายแรงไปทั่วบริเวณ ทำให้ลดการบาดเจ็บรุนแรงที่จุดเดียว
ถอดง่าย ไม่ติดแผล: การที่เกราะไม่เสียรูปถาวรทำให้ถอดง่าย ไม่ต้องกลัวเกราะหักหรือตำเนื้อเหมือนเกราะโลหะ และลดความเสี่ยงกดทับอวัยวะภายในด้วยนะ!
โอเค รูปประกอบอาจเว่อร์ไปหน่อย แต่เหล็กเวลายุบมันก็จะขัดและถอดไม่ได้น่ะแหละ
เกราะไซย่าอาจเหนือกว่า STF ไปอีกขั้น
เกราะของชาวไซย่าอาจเป็นวัสดุเชิงเดี่ยว ไม่ใช่แค่ของเหลวใต้ผ้าเหมือน STF แต่มันน่าจะเป็น #โพลีเมอร์ขั้นสูง มากกว่าโลหะหรืออัลลอย ด้วยพฤติกรรมที่ยืดหยุ่น ปรับตัวตามแรง และแตกหักแบบไม่เสียรูปถาวรเมื่อแรงเกินพิกัด คาดเดาว่าอาจเป็นโพลีเมอร์คาร์บอนเคลือบด้วยโพลีเมอร์ตระกูล #ไซเลน (Silane) เพื่อเพิ่มการป้องกันความร้อน!
แต่... มันจะทนพลังระดับไซย่าได้จริงเหรอ?
วัสดุ STF ในโลกจริงของเราอย่างดีก็รับแรงกระแทกจากปืนลูกโม่ ถ้าเป็นกระสุนไรเฟิลก็เริ่มยากแล้ว... สำหรับชาวไซย่าที่พลังกากๆ อย่างราดิชก็ 800 เท่าของชาวโลกแล้วนะ! การต่อสู้ของพวกเขาน่าจะรุนแรงกว่าการยิงกันด้วยกระสุน 50 มม. ของกันดั้มซะอีก!
และจริงๆก็ไม่ต้องระดับราดิชหรอก ผู้เฒ่าเต่าเองก็ระเบิดภูเขาถล่มดวงจันทร์มาแล้ว นี่พลังแค่ระดับร้อยกว่าๆเองนะนั่น!!!!
สรุปได้แค่ว่า: เกราะไซย่าที่ยืดหยุ่นสูงแต่เปราะแตกนั้น #เป็นไปได้จริง มีใช้จริง! ไม่ใช่ อ. โทริยามา ขี้เกียจวาดเกราะบุบๆ บี้ๆ แล้ววาดแตกเอาง่ายๆ! 😂 ส่วนมันจะใช้วัสดุอะไรที่จะทนแรงกระแทกและพลังทำลายแบบโม้เหม็นขนาดนั้น อันนี้คงต้องไปจุดธูปถามคนเขียนเอาก็แล้วกัน ก็ขอจบลงแต่เพียงเท่านี้ สวัสดีท่านผู้ชม
อ้างอิง:
[1] https://www.frontiersin.org/journals/materials/articles/10.3389/fmats.2023.1285995/full
[2] https://www.sciencealert.com/liquid-armour-is-now-a-thing-and-it-stops-bullets-better-than-kevlar
🚀✨ ชุดเกราะไซย่า วัสดุศาสตร์ของดราก้อนบอล เป็นไปได้จริงไหม? 🤔
แฟนๆ ดราก้อนบอลคงคุ้นเคยกับชุดเกราะของชาวไซย่า ที่โคตรทนทาน ยืดหยุ่นสุดๆ แถมยัง One Size Fit All! ขนาดเบจิต้าขยายร่างเป็นคิงคอง ชุดก็ยังยืดตามได้! แต่แปลกใจไหมว่าทำไมเวลาโดนพลังโจมตีหนักๆ เกราะถึง "แตกเปรี๊ยะ" ไม่ได้บุบหรือยืดเลย
พฤติกรรมสุดแปลกของเกราะไซย่าในโลกจริง: มันขัดแย้งกันไหมนั่น
ความยืดหยุ่นสูง (Elastic/Stretchable): เห็นชัดๆ ตอนแปลงร่าง Super Saiyan หรือใช้หมัดไคโอ! เกราะก็ยังยืดตามร่างกายได้ไม่ฉีกขาดแบบกุงเกงของฮัลค์
เปราะอย่างรุนแรงเมื่อโดนทำลาย (ฺBrittle): พอโดนโจมตีหนักๆ เกราะจะ "แตกออก" เป็นชิ้นๆ ไม่มีร่องรอยการยืดหรือยุบตัวแบบพลาสติก (Plastic Deformation) เลย!
ในทางวัสดุศาสตร์ วัสดุที่ยืดหยุ่นสูงปกติจะมี Young's Modulus ต่ำ (ใช้แรงนิดเดียวก็ยืดแล้ว) แต่การที่มันไม่มีการ "คราก" หรือ "ยืดพลาสติก" แถมยังเปราะแตกเนี่ย แสดงว่ามันไม่มี Yield Point (จุดที่เริ่มเสียรูปถาวร) และมีความไวต่ออัตราการกระทำของแรง (Strain Rate Sensitivity) สูงมาก! แปลว่ายิ่งโดนแรงเร็วแค่ไหน ก็ยิ่งแข็งเท่านั้น!
STF คืออะไร
ปัจจุบัน เราใช้ STF ในเกราะและสนับสำหรับการกีฬา! แถมเมื่อนำมาผสมกับ เคฟลาร์ (Kevlar) เรายังได้เกราะกันกระสุนที่เหนือกว่าเคฟลาร์เดี่ยวๆ ซะอีกนะ! [อ้างอิง 2] สุดยอดไปเลยใช่มั้ยล่ะ
แล้วเกราะไซย่าได้ประโยชน์อะไรจากพฤติกรรมนี้
เคลื่อนไหวคล่องตัวสุดๆ: วัสดุที่ยืดหยุ่นและกลับคืนรูปได้ ทำให้ผู้ใช้ขยับตัวได้อย่างอิสระ ไม่เหมือนเกราะเหล็กแข็งๆ ที่อาจบุบหรือเสียรูปถาวร
ซับแรงกระแทกได้เทพ: STF ช่วยให้เกราะแข็งตัวทันทีเมื่อถูกกระแทกแรงๆ และกระจายแรงไปทั่วบริเวณ ทำให้ลดการบาดเจ็บรุนแรงที่จุดเดียว
ถอดง่าย ไม่ติดแผล: การที่เกราะไม่เสียรูปถาวรทำให้ถอดง่าย ไม่ต้องกลัวเกราะหักหรือตำเนื้อเหมือนเกราะโลหะ และลดความเสี่ยงกดทับอวัยวะภายในด้วยนะ!
เกราะไซย่าอาจเหนือกว่า STF ไปอีกขั้น
เกราะของชาวไซย่าอาจเป็นวัสดุเชิงเดี่ยว ไม่ใช่แค่ของเหลวใต้ผ้าเหมือน STF แต่มันน่าจะเป็น #โพลีเมอร์ขั้นสูง มากกว่าโลหะหรืออัลลอย ด้วยพฤติกรรมที่ยืดหยุ่น ปรับตัวตามแรง และแตกหักแบบไม่เสียรูปถาวรเมื่อแรงเกินพิกัด คาดเดาว่าอาจเป็นโพลีเมอร์คาร์บอนเคลือบด้วยโพลีเมอร์ตระกูล #ไซเลน (Silane) เพื่อเพิ่มการป้องกันความร้อน!
แต่... มันจะทนพลังระดับไซย่าได้จริงเหรอ?
วัสดุ STF ในโลกจริงของเราอย่างดีก็รับแรงกระแทกจากปืนลูกโม่ ถ้าเป็นกระสุนไรเฟิลก็เริ่มยากแล้ว... สำหรับชาวไซย่าที่พลังกากๆ อย่างราดิชก็ 800 เท่าของชาวโลกแล้วนะ! การต่อสู้ของพวกเขาน่าจะรุนแรงกว่าการยิงกันด้วยกระสุน 50 มม. ของกันดั้มซะอีก!
สรุปได้แค่ว่า: เกราะไซย่าที่ยืดหยุ่นสูงแต่เปราะแตกนั้น #เป็นไปได้จริง มีใช้จริง! ไม่ใช่ อ. โทริยามา ขี้เกียจวาดเกราะบุบๆ บี้ๆ แล้ววาดแตกเอาง่ายๆ! 😂 ส่วนมันจะใช้วัสดุอะไรที่จะทนแรงกระแทกและพลังทำลายแบบโม้เหม็นขนาดนั้น อันนี้คงต้องไปจุดธูปถามคนเขียนเอาก็แล้วกัน ก็ขอจบลงแต่เพียงเท่านี้ สวัสดีท่านผู้ชม
อ้างอิง:
[1] https://www.frontiersin.org/journals/materials/articles/10.3389/fmats.2023.1285995/full
[2] https://www.sciencealert.com/liquid-armour-is-now-a-thing-and-it-stops-bullets-better-than-kevlar