วัสดุคอมโพสิตกันกระสุนจากเส้นใยป่านศรนารายณ์และอีพ็อกซี่

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

ณกร ศรีทอง, ชนาธิป สุนทร, พสิษฐ์ สุนทราวันต์

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

ณัฐพล กลิ่นพุฒ

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย เพชรบุรี

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2563

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

ภารกิจของเจ้าหน้าที่ทหาร ตำรวจในพื้นที่ 3 จังหวัดชายแดนภาคใต้ เป็นภารกิจที่ต้องเสี่ยงภัยจากการโจมตีของผู้ก่อความไม่สงบโดยไม่รู้ตัว ดังนั้นยุทธภัณฑ์เสื้อเกราะกันกระสุนจึงเป็นปัจจัยที่สำคัญในการสร้างขวัญและกำลังใจต่อผู้ปฏิบัติงาน ซึ่งจะช่วยลดการบาดเจ็บ การสูญเสีย วัสดุที่ใช้แผ่นกันกระสุนมีหลายชนิด เช่น เส้นใยสังเคราะห์ เซรามิก เคฟลาร์ วัสดุคอมโพสิตจากแผ่นฟิล์มเอกซเรย์ และวัสดุโลหะ เป็นต้น วัสดุแต่ละชนิดจะมีประสิทธิภาพในการทำลายหัวกระสุนที่ต่างกัน เสื้อเกราะที่ผลิตจากเซรามิกและเส้นใย โพลีเมอร์เป็นเกราะคอมโพสิต 2 ชั้น สามารถป้องกันกระสุนปืนตั้งแต่ปืนพกขนาดเล็กไปจนถึงระดับปืนไรเฟิล มีข้อด้อย คือ น้ำหนักที่หนักถึง 10 kg ราคาต้นทุนการผลิตเสื้อเกราะต่อตัวประมาณ 30,000 บาท กลุ่มผู้พัฒนาผลงานนั้นได้เล็งเห็นถึงความสำคัญในการช่วยเสริมสร้างความปลอดภัยของเจ้าหน้าที่ปฏิบัติงานโดยการออกแบบวัสดุที่สามารถป้องกันความเสียหายที่คุณสมบัติเทียบเท่าเสื้อเกราะที่ผลิตจากเซรามิกและเส้นใยโพลีเมอร์ ให้มีน้ำหนักน้ำเบาและมีราคาที่ต่ำ การออกแบบนี้ได้นำเส้นใยป่านศรนารายณ์ที่มีความหนาแน่นต่ำ มีค่ามอดูลัสจำเพาะสูง มาประสานเข้าอีพ็อกซี่ที่มีคุณสมบัติในการช่วยเพิ่มความแข็งแรงทนทานไม่คืนรูปให้กับวัสดุจะเป็นการทำให้วัสดุคอมโพสิตมีความแข็งแรง ผู้พัฒนาได้ทำการศึกษาอัตราส่วนระหว่างเส้นใยป่านศรนารายณ์และอีพ็อกซี่ที่เหมาะสมในการทำการวัสดุคอมโพสิต, ศึกษาประสิทธิภาพของวัสดุคอมโพสิตในการดูดซึมน้ำที่มีอัตราส่วนต่างกัน, ศึกษาความเเข็งเเรงของวัสดุ คอมโพสิตโดยใช้การทดสอบแรงกระแทก(Impact test), การทดสอบความแข็งต่อการโค้งงอ(Flexural strength test), การทดสอบการดูดซึมน้ำ(Water absorbtion test), ศึกษาอัตราส่วนที่เหมาะสมด้านน้ำหนัก และศึกษาประสิทธิภาพของวัสดุคอมโพสิตในการกันกระสุนระหว่างวัสดุคอมโพสิตจากเส้นใยป่านศรนารายณ์และอีพ็อกซี่กับวัสดุกันกระสุนที่ทำจากเซรามิกและเส้นใยโพลีเมอร์ในการกันกระสุนระดับ II-A ตามมาตรฐาน NIJ ผูัพัฒนาได้ใช้อัตราส่วนโดยน้ำหนัก อีพ็อกซี่:เส้นใยป่านศรนารายณ์ 50:50, 55:45, 60:40, 65:35 และ 70:30 เมื่อได้อัตราส่วนที่ดีที่สุด จากนั้นจะนำไปขึ้นรูปเพื่อทดสอบภาคสนามต่อไป ผู้พัฒนาคาดว่าจะเป็นการลดการนำเข้ายุทธภัณฑ์ที่ใช้ทางกองทัพในอนาคต, ได้วัสดุกันกระสุนที่มีราคาถูกลงจากเดิมแต่มีคุณภาพเทียบเท่าของเดิม และเป็นการส่งเสริมผลิตภัณฑ์สิ่งทอจากกลุ่มชาวบ้านในท้องถิ่น