เมื่อมังกรใช้ “วัสดุใหม่” ในการก้าวกระโดดครั้งใหม่ (3)

ทำนองเดียวกันเกิดขึ้นกับการปรับโครงสร้างเพื่อเพิ่มมูลค่าของหินปูน (Limestone) หินตะกอนที่เกิดขึ้นจากการสะสมตัวของโคลนและตะกอนของแคลเซียมคาร์บอเนต ซึ่งทับถมเป็นเวลานาน และมีอยู่เป็นจำนวนมากในจีน โดยเฉพาะพื้นที่ทางตอนเหนือ ...

อย่างไรก็ดี ในอดีต หินปูนถูกใช้เพื่อการผลิตวัสดุก่อสร้างที่มีมูลค่าเพิ่มต่ำ เช่น หินก่อสร้าง และ ปูนซิเมนต์ ซึ่งหากพิจารณาจากเทคโนโลยีที่มีอยู่ในยุคปัจจุบัน ก็นับว่าเป็นการสิ้นเปลืองทรัพยากรเป็นอย่างมาก

Stone Age New Material Technology Co., Ltd. ในมณฑลซานซี ถือเป็นหนึ่งในบริษัทชั้นแนวหน้า ที่พัฒนาเทคโนโลยีในการปรับโครงสร้างหินปูนเหล่านี้ เป็น “วัสดุนาโน” ที่สามารถใช้ทดแทนวัสดุเดิม เพื่อสนับสนุนภาคส่วนที่หลากหลายและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมได้อย่างน่าสนใจ 

ยกตัวอย่างเช่น คาร์บอนแบล็ค (Carbon Black) ซึ่งใช้เป็นสีและสารเติมเสริมในผลิตภัณฑ์ยาง สารเติมแต่งป้องกันการสึกหรอในพลาสติก และเม็ดสี รวมทั้งสีอาหาร 

ไททาเนียมไดออกไซด์ (Titanium Dioxide) ใช้เป็นสารเคลือบและหมึกที่มีความเงา ความทึบสูง และการกระจายตัวและความขาวดี และ สารใยแก้ว (Glass Fiber) ที่ใช้เป็นฉนวนความร้อนและไฟฟ้า หรือ เสริมแรงวัสดุประเภทพลาสติกให้มีความเหนียว ไม่เปราะหักง่าย 

วัสดุใหม่เหล่านี้ สามารถใช้อย่างแพร่หลายในหลายอุตสาหกรรม เช่น การผลิตยาง กระดาษ และก่อสร้าง รวมทั้งเครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ 

อย่างไรก็ดี การผลิตสินค้าเหล่านี้ ต้องใช้พลังงานมากและก่อให้เกิดมลพิษ เพื่อแก้ไขข้อจำกัดดังกล่าว บริษัทฯ จึงได้พัฒนาความร่วมมือกับสถาบันวิศวกรรมกระบวนการผลิต ภายใต้สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติจีน (Chinese Academy of Sciences) เพื่อจัดตั้งห้องปฏิบัติการในการค้นหาวัสดุใหม่

ภายหลังการทุ่มเทด้านการวิจัยและพัฒนาด้วยเม็ดเงินหลายร้อยล้านหยวนในช่วงราว 5 ปีที่ผ่านมา บริษัทฯ ประสบความสำเร็จในการเปลี่ยนนวัตกรรมจากห้องปฏิบัติการดังกล่าวเป็นผลิตภัณฑ์ที่พร้อมสำหรับตลาดขนาดใหญ่ อาทิ การเปลี่ยนสินค้าโภคภัณฑ์มูลค่าต่ำอย่าง “ขี้เถ้าแคลเซียม” เป็น “นาโนแคลเซียมคาร์บอเนต” ที่มีมูลค่าสูงกว่านับ 10 เท่าตัว!

ขณะเดียวกัน ความก้าวหน้าในการทำงานร่วมกันระหว่างสถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี และองค์กรในการพัฒนาและการใช้งานวัสดุใหม่ ก็ดำเนินไปอย่างต่อเนื่อง เพื่อส่งเสริมความก้าวหน้าแบบบูรณาการในนวัตกรรมทางเทคโนโลยีและอุตสาหกรรม

โดยในปัจจุบัน จีนมีสถาบันเกือบ 100 แห่ง ภายใต้สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติจีน (CAS) ที่กำลังดำเนินการวิจัยและพัฒนาหรือส่งเสริมการประยุกต์ใช้วัสดุใหม่ ที่เต็มไปด้วยพลัง

ยกตัวอย่างเช่น เพียงสถาบันเทคโนโลยีวัสดุและวิศวกรรมศาสตร์แห่งหนิงปัว (Ningbo) แห่งเดียว ก็ร่วมมือกับองค์กรในประเทศมากกว่า 1,500 แห่ง และสถาบันต่างประเทศมากกว่า 250 แห่ง เพื่อสร้างความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่สำคัญเกือบ 100 รายการ 

อาทิ เพชรผลึกเดี่ยวขนาดใหญ่ แถบแม่เหล็กอ่อนอะมอร์ฟัส (Amorphous) ที่ไม่มีการเรียงโมเลกุลที่แน่นอน หางเสืออากาศจากเครื่องพิมพ์ 3 มิติ (3-D Printing) อุปกรณ์ตรวจจับอิเล็กทรอนิกส์แบบยืดหยุ่น และ หุ่นยนต์อัจฉริยะ

จากมุมมองของอุตสาหกรรมปลายน้ำ วัสดุใหม่ถูกนำไปใช้เป็น “แกนหลัก” ในหลายภาคส่วนที่เกี่ยวข้อง เช่น เทคโนโลยีประหยัดพลังงาน รถยนต์พลังงานใหม่ เทคโนโลยีสารสนเทศล้ำสมัย อวกาศ ระบบขนส่งทางราง การอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม และ การดูแลสุขภาพโดยรวม ซึ่งมีระดับความต้องการที่เพิ่มขึ้นอย่างมากสำหรับการพัฒนาและการประยุกต์ใช้วัสดุใหม่

                                      

ขณะเดียวกัน ระบบนวัตกรรมผ่านสถาบันเฉพาะทาง ก็ยังได้รับการสนับสนุนอย่างดียิ่ง จากความร่วมมือระหว่างอุตสาหกรรม การศึกษา การวิจัย และอื่นๆ ส่งผลให้เกิดความก้าวหน้าในด้านเทคโนโลยี และอุปกรณ์หลักในหลากหลายอุตสาหกรรม และนำไปสู่ “สิ่งดีๆ” เกิดขึ้นอย่างคาดไม่ถึง 

ครั้งหนึ่งผมมีโอกาสไปเยี่ยมชมและดูงานโรงพยาบาลชั้นนำแห่งหนึ่ง ในนครเซี่ยงไฮ้ ที่เชี่ยวชาญการรักษาพยาบาล “ส่วนหัวและใบหน้า” 

ข้อมูลของโรงพยาบาลระบุว่า ในแต่ละปี แผนกศัลยกรรมต้องให้บริการแก่ผู้ป่วยจำนวนมาก ที่ได้รับอุบัติเหตุและต้องผ่าตัดใส่ “กระดูกเทียม” ในบริเวณใบหน้า ก็เกิดความสงสัยว่าโรงพยาบาลสามารถให้บริการอย่างมีประสิทธิภาพและได้รับความพึงพอใจสูงได้อย่างไร

คำตอบทำให้ผมเห็นภาพของการพัฒนาด้านการแพทย์ของจีน ที่ได้รับประโยชน์จากอุตสาหกรรมวัสดุใหม่ และการทำงานอย่างบูรณาการกัน โดยผู้บริหารระบุว่า นอกเหนือจากบริการที่ดีเยี่ยมแล้ว การจัดหากระดูกเทียมก็เป็นปัจจัยสำคัญ ที่อยู่เบื้องหลังความสำเร็จดังกล่าว 

ในทางปฏิบัติ โรงพยาบาลแห่งนั้น จะถ่ายภาพรอยแผลอย่างละเอียดส่งไปให้สถาบันวิจัยวัสดุใหม่ ในพื้นที่ใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ เพื่อผลิตกระดูกเทียมด้วยวัสดุที่เหมาะสม (ตามอวัยวะของร่างกาย) 

กระบวนการดังกล่าวเกิดขึ้นอย่างเหมาะเจาะกับเวลาที่วางแผนในการดูแลรักษา ทำให้การผ่าตัดกระดูกและรักษาแผลเกิดขึ้นอย่างราบรื่น ส่งผลให้คนไข้กลับไปใช้ชีวิตเป็นปกติสุขได้อย่างรวดเร็ว
“สิ่งดีๆ” เหล่านั้นยังครอบคลุมถึงสารเคมีพิเศษอีกมากมาย ที่เป็นประโยชน์กับอุตสาหกรรมในวงกว้าง  อาทิ อิเล็กทรอนิกส์ เครื่องใช้ไฟฟ้า การแพทย์ ยานยนต์ และ การก่อสร้าง 

Hetoro Chemical กิจการวิจัยและผลิตนวัตกรรมสารเคลือบชั้นนำแห่งเซี่ยงไฮ้ ที่เคยมาร่วมจัดแสดงสินค้าในงาน Shanghai Fair Going to Thailand Tradeshow 2024 ณ ไบเทค เมื่อกลางเดือนกันยายน 2024 นับเป็นตัวอย่างหนึ่ง

บริษัทฯ มีชื่อเสียงกับระบบและสารละลายสี และสารกันสนิมที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม “ซิลิคอนคริสตัล” (Silicon Crystal) ระบบดังกล่าวช่วยลดขั้นตอนการเคลือบวัสดุแบบดั้งเดิมจาก 7 ขั้นตอนที่ใช้เวลา 10 นาที เหลือ 1-3 ขั้นตอนในเวลาเพียง 3-5 นาที ซึ่งช่วยลดต้นทุนและค่าใช้จ่ายในการทำงาน ไม่ว่าจะเป็นน้ำ ไฟฟ้า และ การลงทุนในอุปกรณ์ เพิ่มประสิทธิภาพการกำจัดของเสีย และยืดอายุการใช้งานของวัสดุก่อสร้าง

อนาคตการพัฒนาอุตสาหกรรมวัสดุใหม่จะเป็นเช่นไร จีนยังต้องเผชิญกับความท้าทายใหม่อะไรอีกบ้าง เราไปคุยกันต่อตอนหน้าครับ ...