การสังเคราะห์พื้นผิววัสดุไม่ชอบน้ำอย่างยิ่งยวดให้มีความใสและคงทนด้วยสาร OH-PDMS ด้วยเทคนิคการเคลือบไอเคมี โดยอาศัยไมโครเวฟพลาสมา

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

ศุภิสรา แพทย์พงศ์

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

พสงค์ แรงสิงห์

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนหาดใหญ่วิทยาลัย

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2561

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

ปัจจุบันมีการใช้พลังงานทดแทนอย่างแพร่หลาย และแผงโซล่าเซลล์ เป็นอุปกรณ์ที่สำคัญในการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า ซึ่งในการติดตั้งระบบแผงโซล่าเซลล์ต้องมีการทำความสะอาด 3-4 ครั้งต่อปี เนื่องจากฝุ่นและมลภาวะในอากาศหรือแม้กระทั่งความชื้นที่อาจจะมาเกาะบนแผงโซล่าเซลล์ ซึ่งต้องเสียค่าใช้จ่ายในการทำความสะอาดมหาศาล ดังนั้น คุณสมบัติไม่ชอบน้ำยิ่งยวดจึงมีความจำเป็นต่อวัสดุอุปกรณ์บางประเภทรวมถึงโซล่าเซลล์ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งานของวัสดุอุปกรณ์นั้นๆ โดยคุณสมบัติไม่ชอบน้ำยิ่งยวดนี้สามารถทำได้โดยเทคโนโลยีการสังเคราะห์พื้นผิวไม่ชอบน้ำยิ่งยวด (super-hydrophobic) ด้วยเทคนิคการเคลือบไอเคมีโดยอาศัยไมโครเวฟพลาสมา โดยใช้สาร OH-PDMS ที่มีสมบัติเป็นน้ำมัน ซึ่งจะได้สารเคลือบที่มีคุณสมบัติไม่ชอบน้ำยิ่งยวด ซึ่งเป็นวิธีที่ง่ายและสะดวกรวดเร็ว ไม่เป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อมเนื่องจากเป็นสารอินทรีย์ แต่การสังเคราะห์พื้นผิวไม่ชอบน้ำยิ่งยวดด้วยวิธีนี้นั้น ยังมีข้อจำกัดในด้านความคงทนของพื้นผิววัสดุที่เคลือบออกมา จึงได้เกิดการทดลองศึกษาเพื่อหาวิธีการและสภาวะที่เหมาะสมในการสังเคราะห์วัสดุพื้นผิวกันน้ำยิ่งยวดให้มีความคงทนมากยิ่งขึ้น

การทดลองเริ่มจากการทำความสะอาดซับสเตรทด้วยเทคนิคการเคลือบไอเคมีโดยใช้พลาสมาของแก๊สออกซิเจน จากนั้นทำการเคลือบผิวโดยใช้เทคนิคการเคลือบไอเคมีโดยอาศัยไมโครเวฟพลาสมาด้วยสาร OH-PDMS จะได้สารเคลือบที่มีคุณสมบัติไม่ชอบน้ำยิ่งยวด วิเคราะห์สภาพพื้นผิวด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) และวิเคราะห์หมู่ฟังก์ชันของสารเคลือบด้วยเทคนิค Fourier transform infrared (FT-IR) spectrometer จากนั้นทดสอบความคงทนของสารเคลือบด้วยกระแสน้ำ โดยใช้ความดัน 5 kPa หรือความเร็วประมาณ 2.3 เมตรต่อวินาที ที่เวลา 5, 10, 15, 20, 25 และ 30 นาที โดยทดสอบเปรียบเทียบความคงทนของสารเคลือบก่อนและหลังจากสารเคลือบผ่านการอบที่อุณหภูมิ 350 °C, 375 °C, 400 °C และ 425 °C