แวดวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีวัสดุระดับโลกบรรลุความก้าวหน้าครั้งสำคัญ หลังสถาบันวิจัยชั้นนำเปิดเผยผลการวิจัยวัสดุศาสตร์โครงสร้างระดับนาโนสเกลที่ช่วยทลายขีดจำกัดเดิมของโลหะผสม ควบคู่ไปกับการพัฒนาเทคโนโลยีแบตเตอรี่ทางเลือกเพื่อความยั่งยืนทางพลังงาน1. การค้นพบวัสดุโลหะผสม CoAl ระดับนาโน แข็งแกร่งสูงสุด 10 เท่า แต่ดัดโค้งได้ไม่หักทีมวิศวกรและนักวิจัยด้านวัสดุศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเพอร์ดู (Purdue University) ตีพิมพ์ผลงานวิจัยในวารสาร Science Advances ถือเป็นการแก้โจทย์ท้าทายระดับคลาสสิกของวัสดุกลุ่ม Intermetallics หรือสารประกอบโลหะที่มีโครงสร้างผลึกจัดเรียงตัวเป็นระเบียบสูง ข้อจำกัดเดิม
สารประกอบโลหะกลุ่มนี้มีความทนทานต่อความร้อนและการกัดกร่อนสูงมาก แต่มักมีข้อเสียร้ายแรงคือ “ความเปราะ” (Brittleness) ทำให้แตกหักง่ายเมื่อเจอแรงบีบอัดหรือแรงกระแทกในอุณหภูมิห้องกลไกทางเทคโนโลยีและผลการทดสอบกระบวนการผลิตระดับนาโน ทีมวิจัยใช้เทคนิคการเคลือบฟิล์มบางแบบ Magnetron Sputtering Deposition เพื่อขึ้นรูปโลหะผสม โคบอลต์-อลูมิเนียม (Cobalt-Aluminum: CoAl) จากไอระเหย สร้างโครงสร้างจุลภาคแบบโครงข่ายอสัณฐาน (Amorphous Interfaces) แทรกระหว่างชั้นผลึก
ความแข็งแกร่งระดับ 6 GPa: ผลการทดสอบแรงคั้นคาย (Yield Strength) พบว่า CoAl โครงสร้างใหม่นี้รับแรงเค้นได้สูงถึง 6 กิกะปาสคาล (GPa) ซึ่ง แข็งแกร่งกว่าเหล็กกล้าโครงสร้างกำลังสูง (Structural Steel) ประมาณ 6 ถึง 10 เท่า ความยืดหยุ่นและการเปลี่ยนรูป (Plasticity) โครงข่ายอสัณฐานที่แทรกอยู่นั้นจะเปลี่ยนสภาพเป็นผลึกชั่วคราวขณะรับแรง ช่วยดูดซับและกระจายความเค้น ทำให้วัสดุสามารถโค้งงอหรือเปลี่ยนรูปได้โดยไม่เกิดการแตกร้าวรุนแรงทันที แนวทางการนำไปใช้งาน: วัสดุ CoAl
โครงสร้างใหม่นี้เตรียมถูกนำไปพัฒนาเป็นส่วนประกอบของใบพัดกังหันในเครื่องยนต์ไอพ่น (Aeroengine Turbine Blades), อุปกรณ์อุตสาหกรรมพลังงานความร้อนสูง, ชิ้นส่วนป้องกันในเทคโนโลยีการป้องกันประเทศ และโครงสร้างยานอวกาศที่ต้องการทั้งความเบาและความคงทนสูง2. นวัตกรรมแบตเตอรี่โซเดียมไอออน (Sodium-ion) ยุคใหม่จาก MITในฝั่งพลังงานหมุนเวียน สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) ได้นำเสนอความก้าวหน้าระบบกักเก็บพลังงานผ่าน แบตเตอรี่โซเดียมไอออน (Sodium-ion Battery) ซึ่งถูกยกให้เป็นวัสดุทางเลือกสำคัญที่จะเข้ามาเสริมเคมีลิเธียมไอออนแบบเดิมจุดเด่นเชิงโครงสร้างและผลกระทบทางเศรษฐกิจ ลดการพึ่งพาแร่ธาตุหายาก: โซเดียมเป็นธาตุที่มีปริมาณมหาศาลบนเปลือกโลกและในเกลือทะเล ช่วยลดความเสี่ยงด้านห่วงโซ่อุปทาน (Supply Chain) และลดการพึ่งพาแร่ลิเธียมรวมถึงโคบอลต์ต้นทุนต่ำ
ความมั่นคงสูง เหมาะสำหรับการใช้งานในระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้าขนาดใหญ่ (Grid Energy Storage) ซึ่งช่วยรองรับการจ่ายไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมได้อย่างมีเสถียรภาพและมีต้นทุนต่อหน่วยที่ถูกลงอย่างมีนัยสำคัญ