–วัสดุแข็งต่างๆที่เราใช้งานอยู่ในชีวิตประจำวัน ไม่ว่าจะเป็น น้ำแข็ง แก้ว พลาสติก เหล็ก ล้วนแต่ มีลักษณะภายนอกแข็ง แต่ จะมีคุณสมบัติที่ เปราะแตกง่าย (fragile) หรือว่า แกร่ง (strong) ซึ่งดูจากภายนอก อาจจะบอกยาก .. ขออนุญาต ชวนดูว่า อะไรทำให้วัตถุนั้น เปราะ หรือ แกร่ง ครับ
-วัสดุทั้งหลายที่พูดถึง มีสิ่งที่เหมือนกัน คือ ขึ้นรูป เป็นรูปร่างต่างๆได้ ทั้งนี้ เพราะ ว่า ทั้งหมด มีช่วงที่เป็นของเหลว และ เย็นลง กลายเป็นของแข็ง เมื่อเป็นของแข็ง ก็จะคงรูปอยู่อย่างนั้น ดังนั้น วัสดุ ในกลุ่มนี้ เราจึงสามารถบังคับรูปร่างได้ โดย ทำให้ อุณหภูมิสูงขึ้น จนสูงกว่า จุดเยือกแข็ง จากนั้น เมื่อปล่อยให้เย็นลง ผ่านจุดเยือกแข็ง ของเหลว ทั้งหลาย ก็จะคงรูปอยู่อย่างนั้น เป็นของแข็ง …วิธีการนี้ ใช้ได้หมด กับทั้ง น้ำแข็ง เป่าแก้ว crystal ของใช้พลาสติกนาๆชนิด หรือแม้กระทั่งโลหะ ที่เป็น มีด จอบเสียม หรือ ล้อรถยนต์ ฯลฯ
-คำถามที่เกิดขึ้นคือ แล้ว ของที่ดูเป็นของแข็งเหมือนกัน ทำไม บางอันเปราะ แตกง่าย บางกัน แข็งแรง แกร่ง ตกไม่แตก ทุบไม่บุบ … ลองมาดูกันครับ
-จากรูปด้านขวา ส่วนบน จะเห็นว่า อนุภาคได้รับ อุณหภูมิสูง และ แรงกดดันน้อย ทำให้ อนุภาคต่างๆ สามารถ ฟุ้งออกมาก ไม่จำเป็นต้องอยู่ติดกัน สามารถ เคลื่อนที่ไปมาได้ในทิศทางต่างๆ จึงมีลักษณะเป็นของเหลว แต่ เมื่อผ่าน จุดเยือกแข็ง ลงมา อณุภาคต่างๆ เข้าสู่สภาวะ หนีด ตกผลึก (super colloidal liquid) ซึ่งมีพื้นที่ในการเคลื่อนที่จากกันได้น้อย เริ่มไม่เป็นอิสระจากกัน และ สุดท้าย ก็จะกลายเป็นของแข็ง เคยอยู่กับ อนุภาคใกล้เคียงยังไง ก็เกาะติดกัน ในสภาพอย่างนั้น … ซึ่ง ในภาพ ยกตัวอย่างระหว่าง แก้ว กับ crystal ซึ่ง แก้ว มีความเปราะ แตกง่ายกว่า crystal เมื่อนำวัสดุ ทั้ง แก้ว และ crystal ไป ตรวจด้วยเครื่อง xray ที่มีลักษณะ จุลทรรศน์ จะเห็นการเรียงตัวของ อนุภาค แก้ว ไม่เป็นระเบียบ ขณะที่ อนุภาคของ crystal ถูกเรียงตัวกันอย่างเป็นระเบียบมาก
-ได้มีการอธิบายเหตุผลดังนี้ … หากช่วงที่วัสดุ กำลังเปลี่ยนจาก ของเหลวเป็นของแข็ง อยู่ภายใต้ แรงดันสูง การเคลื่อนที่ของ อนุภาคจะเป็นไปได้น้อย อนุภาคต่างๆ จึงสามารถจับตัวกัน และเรียงตัวอย่างเป็นระเบียบ … แต่ตรงนี้ ก็ต้องให้เวลาในการเรียงตัว ถ้าหาก อุณหภูมิลดลงเร็วเกินไป อนุภาคยังไม่ทันที่จะจับตัวกันเป็นระเบียบเรียบร้อย ก็แข็งตัวไปก่อนแล้ว ก็จะได้วัสดุ ที่อนุภาค เรียงตัวกันหลวมๆ เปราะ แตกง่าย … สรุป ใจความว่า หากจะเปลี่ยนวัสดุของเหลว ที่เป็นอิสระเคลื่อนที่ไปมาได้ให้เป็นของแข็ง และ อยากจะให้ของแข็งที่ได้ มีความแกร่ง ไม่เพราะ แตกง่าย ต้อง ดำเนินการ 2 ข้อ คือ ใช้ความดัน หรือ แรงกดดัน ที่มากขึ้นกว่าปกติ และ ต้องให้ ของเหลวนั้น กลายเป็นของแข็งอย่างช้าๆ ผ่านจุดเยือกแข็งช้าไป ไม่ใช่ เย็นลงในทันที
-น่าสนใจไหมครับ หากเราจะสร้างคน ที่มีความแกร่ง และ จะอยู่ติดตัวเขาต่อไปในชีวิต ต้องทำให้เขากลายเป็นของเหลว ด้วยการเพิ่มอุณหภูมิ (มีแรงกระตุ้น และ สถานการณ์ ที่ปลดปล่อยให้มีอิสระ) จากนั้น เพิ่มแรงกดดัน (เพื่อให้อนุภาคจัดตัวกันเป็นระเบียบ) โดยใช้เวลา ในการลดอุณหภูมิ ลง อย่างช้าๆ ไม่รวดเร็วเกินไป (ให้กลับมารับรู้ โลกแห่งความเป็นจริง ในสภาวะปกติ)… กับ การฝึกและเตรียมคน ก็น่าจะเป็นแบบเดียวกันกับปรากฏการณ์ธรรมชาติ ตามหลัก ฟิสิกส์ นะครับ … เรายังเป่าแก้วให้เป็นรูปร่างสวยงาน ทำพลาสติกมาใช้งาน หรือแม้แต่หลอมมีดดาบได้ … เราก็น่าจะสร้างคน คนภาพ แบบที่เราต้องการได้ด้วยนะครับ