ชานมไข่มุก เป็นเครื่องดื่มที่มีต้นกำเนิดจากไต้หวัน ก่อนจะแพร่ขยายรวมทั้งครองความนิยมไปทั่วโลกรวมถึงประเทศไทย เอกลักษณ์อย่างหนึ่งที่มาพร้อมกับชานมไข่มุกความหมาย การปิดฝาแก้วด้วยฟิล์มพลาสติก ซึ่งก่อนดื่ม เราต้องใช้หลอดปลายแหลมเจาะบนแผ่นฟิล์มพลาสติก การเจาะต้องทำอย่างรวดเร็วเพื่อไม่ให้ชานมในแก้วหกล้นออกมา
อาจมีคำถามว่า เหตุใดการเจาะจึงต้องทำอย่างรวดเร็ว? วัสดุศาสตร์และก็ศาสตร์ของการวิเคราะห์ความเสียหายมีคำอธิบายดังนี้
การที่ต้องเจาะประกอบไปด้วยกระแทกหลอดลงอย่างรวดเร็วเนื่องจากต้องการให้ฟิล์มที่มีสมบัติเหนียวเกิดการฉีกขาดทันที รวมไปถึงลดโอกาสการยืดตัวของฟิล์มให้น้อยที่สุด ในทางตรงข้ามหากเราเจาะอย่างช้าๆ ฟิล์มจะเกิดการยืดตัวแบบถาวร (plastic deformation) โดยจะยืดตัวอย่างช้าๆ จนถึงระดับน้ำชาในแก้ว รวมไปถึงอาจทำให้น้ำชาหกเลอะเทอะได้
ในทางวัสดุศาสตร์เรียกปรากฏการณ์นี้ว่า การเปลี่ยนสมบัติจากเหนียวไปเป็นเปราะ (ductile-to-brittle transition) อันเป็นผลจากแรงกระทำทางกลที่สูง ซึ่งในกรณีนี้สามารถเกิดขึ้นได้เมื่อฟิล์มรับแรงเกินพิกัดมากๆ หมายความว่าถูกเจาะกระแทกอย่างรวดเร็ว
นอกจากอิทธิพลของแรงแล้ว อุณหภูมิที่ต่ำก็สามารถทำให้วัสดุเปลี่ยนสมบัติจากเหนียวเป็นเปราะได้ด้วยเช่นกัน ตัวอย่างที่โดดเด่น เช่น กรณีการอับปางของเรือไททานิก
เรือไททานิกออกเดินทางครั้งแรกในช่วงฤดูหนาวซึ่งอากาศเย็นจัด ประกอบกับในช่วงเวลานั้นองค์ความรู้ด้านโลหะวิทยายังมีจำกัด กล่าวหมายความว่า เหล็กกล้าที่ใช้ต่อเรือยังไม่มีการเติมธาตุนิกเกิล (nickel) ซึ่งมีสมบัติช่วยให้เหล็กมีความเหนียวรวมทั้งรับแรงกระแทกได้ดีขึ้นที่อุณหภูมิต่ำกว่า 0 องศาเซลเซียส
นอกจากนั้นเหล็กกล้าที่ใช้สร้างเรือในยุคนั้นยังมักมีสารมลทินเจือปนอยู่มาก ผลก็คือการกระแทกของเรือกับภูเขาน้ำแข็งเพียงครั้งเดียว ก็เพียงพอทำให้เรือเกิดแตกร้าว จนน้ำทะเลไหลเข้ามา ส่งผลให้เรือจมลงในที่สุด
กลับมาที่ชานมไข่มุก นอกเหนือจากสาเหตุแผ่นฟิล์มบนฝาแล้ว ปลายหลอดที่เฉียงรวมไปถึงแหลมก็เป็นอีกสาเหตุสำคัญ จุดปะทะระหว่างปลายหลอดและก็ฟิล์มจะเกิดความเค้น (stress) สูงเนื่องจากแรงที่กระทำจะถูกส่งผ่านพื้นที่เล็กๆ บนปลายหลอด
น่ารู้ด้วยว่าการเจาะฟิล์มพลาสติกด้วยหลอดปลายตัดเฉียงใช้หลักการคล้ายคลึงกันกับกระสุนเจาะเกราะ เนื่องจากหัวกระสุนได้รับการออกแบบให้มีลักษณะแหลมรวมทั้งแข็ง จึงทำให้เมื่อกระสุนปะทะกับเกราะจะมีอัตราการเสียรูปต่ำ อีกทั้งพื้นที่หน้าตัดซึ่งมีขนาดเล็กจะทำให้เกิดความเค้นสูงที่จุดปะทะ เมื่อความเค้นสูงเกินความสามารถที่เกราะจะรับได้ กระสุนจึงพุ่งทะลุเกราะในที่สุด
ที่มาของข้อมูล – บทความ “บรรลัยวิทยา” โดย โฆษิต วงค์ปิ่นแก้ว วิศวกรอาวุโส ทีมวิจัยการวิเคราะห์ความเสียหายรวมทั้งวิศวกรรมการเชื่อถือ ศูนย์เทคโนโลยีโลหะรวมทั้งวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค) โทรศัพท์ 0-2564-6500 ต่อ 4735
เนื้อหาเรียบเรียงใหม่จากต้นฉบับข่าวทาง มติชนออนไลน์ อย่าพลาดเรื่องราวใหม่ ๆ จากเรา ที่เดียว เที่ยวคลองม่วง กระบี่ รวมเรื่องราวสังคม แนะนำแหล่งท่องเที่ยวคลองม่วง จังหวัดกระบี่ และสถานที่น่าสนใจใกล้เคียง
