นักวิจัยทำให้ “เพชรสร้างไฟฟ้า” ได้ หลังตำรามองว่าเป็นไปไม่ได้มานานกว่าศตวรรษ
ภาพประกอบเชิงแนวคิด เอฟเฟกต์ประกายไฟใช้เพื่อสื่อการเกิดแรงดันไฟฟ้า ไม่ใช่ภาพการทดลองจริง และไม่ได้หมายความว่าแผ่นเพชรสามารถสร้างสายฟ้าหรือจ่ายไฟกำลังสูงได้
เพชรเป็นวัสดุที่เราเคยชินกับคำว่า แข็ง ทน และนำความร้อนได้ดีมาก
แต่ถ้าถามว่า “เอาเพชรมางอ แล้วให้มันสร้างแรงดันไฟฟ้าได้ไหม?” คำตอบตามความเข้าใจทางวัสดุศาสตร์มานานคือ แทบไม่ได้
เหตุผลสำคัญคือโครงสร้างผลึกของเพชรมีความสมมาตรสูง ทำให้โดยทั่วไปเพชรไม่ได้ถูกจัดเป็นวัสดุ piezoelectric
แต่ทีมวิจัยจาก University of Hong Kong พบว่า เมื่อทำเพชรให้อยู่ในรูป เยื่อโพลีคริสตัลไลน์ที่บางระดับไมครอน แล้วดัดมัน สิ่งที่เพชรก้อนหนาทั่วไปไม่แสดง กลับสามารถตรวจวัดได้
แผ่นเพชรบางสามารถสร้างแรงดันไฟฟ้าจากการเสียรูปได้
ก่อนอื่น Piezoelectric คืออะไร?
อธิบายง่าย ๆ คือ วัสดุบางชนิดสามารถเปลี่ยน แรงกด แรงดึง หรือการดัด ให้กลายเป็นสัญญาณไฟฟ้าได้
เมื่อออกแรงกับวัสดุ โครงสร้างภายในอาจทำให้การกระจายประจุบวกและลบเปลี่ยนไป จนเกิดความต่างศักย์หรือแรงดันไฟฟ้าขึ้น
คุณสมบัติแบบนี้ถูกใช้ในอุปกรณ์หลายประเภท ตั้งแต่เซนเซอร์แรง เครื่องตรวจจับการสั่น ไปจนถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก
แต่เพชรผลึกเดี่ยวมีปัญหาตรงที่โครงสร้างสมมาตรมาก
เมื่อมีการเปลี่ยนตำแหน่งของประจุ ผลในทิศทางต่าง ๆ จึงมีแนวโน้มหักล้างกัน จนไม่เกิด piezoelectricity สุทธิในแบบที่วัสดุ piezoelectric ทั่วไปแสดง
จุดเปลี่ยนไม่ได้อยู่ที่ “เปลี่ยนเพชรเป็นวัสดุใหม่” แต่อยู่ที่ทำมันให้บางมาก
ทีมวิจัยใช้ polycrystalline diamond หรือเพชรที่ประกอบขึ้นจากผลึกเล็ก ๆ จำนวนมากเชื่อมต่อกัน
เมื่อทำให้เพชรชนิดนี้บางลงจนกลายเป็นเยื่อที่สามารถดัดได้ โครงสร้างบริเวณรอยต่อระหว่างผลึก หรือ grain boundaries เริ่มมีบทบาทสำคัญ
บริเวณเหล่านี้ไม่ได้มีความสมมาตรสมบูรณ์เหมือนผลึกเพชรภายในก้อนเดียว
เมื่อแผ่นถูกดัด ความไม่สมมาตรบริเวณรอยต่อสามารถทำให้การจัดเรียงประจุเปลี่ยนไป และเกิดแรงดันไฟฟ้าที่ตรวจวัดได้
ภาพอธิบายสรุปกลไกจาก “เพชรผลึกสมมาตร” ไปสู่ “แผ่นเพชรโพลีคริสตัลไลน์บาง” ซึ่งมีรอยต่อระหว่างผลึกจำนวนมาก และสามารถสร้างแรงดันเมื่อถูกดัดได้
ความหนาประมาณ 5 ไมโครเมตรให้ผลเด่นที่สุด
อีกจุดที่น่าสนใจคือ ผลทดลองไม่ได้บอกว่า “ยิ่งบางยิ่งสร้างไฟได้ดี” แบบตรงไปตรงมา
นักวิจัยทดสอบเยื่อเพชรหลายระดับความหนา และพบว่าตัวอย่างที่มีความหนาประมาณ 5 ไมโครเมตร ให้การตอบสนอง piezoelectric เด่นที่สุดในชุดการทดลอง
5 ไมโครเมตรบางมากจนเทียบได้กับเพียงเศษเสี้ยวของความหนาเส้นผมมนุษย์
งานวิจัยรายงานค่า piezoelectric voltage coefficient ประมาณ 82.2 mV·m/N สำหรับตัวอย่างที่ให้ผลเด่นดังกล่าว
ในการทดสอบการดัด ตัวอย่างหนาประมาณ 5 ไมโครเมตรยังสามารถสร้างแรงดันสูงสุดราว 70 มิลลิโวลต์ ภายใต้เงื่อนไขการทดลองหนึ่ง
ตัวเลขนี้จึงต้องอ่านให้ถูกว่าเป็น แรงดันระดับมิลลิโวลต์ ไม่ใช่กำลังไฟระดับที่จะเอาไปเสียบชาร์จโทรศัพท์โดยตรง
เพชรในแหวนเอามากดแล้วชาร์จมือถือได้ไหม?
ไม่ได้จากงานวิจัยนี้
ผลที่ค้นพบไม่ได้หมายความว่า เพชรธรรมดาทุกเม็ดสามารถสร้างไฟฟ้าได้เมื่อถูกกด
คุณสมบัติที่รายงานเกิดใน เยื่อเพชรโพลีคริสตัลไลน์ที่ถูกผลิตให้บางระดับไมครอนโดยเฉพาะ
ดังนั้น เพชรในแหวน เพชรก้อนใหญ่ หรือเพชรผลึกเดี่ยวทั่วไป ไม่ควรถูกนำไปรวมกับผลการทดลองนี้
แล้วถ้าไฟน้อยขนาดนี้ จะมีประโยชน์อะไร?
โลกของอุปกรณ์ขนาดจิ๋วไม่ได้ต้องการพลังงานมากเหมือนเครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดใหญ่เสมอไป
เพชรเองยังมีจุดแข็งหลายด้าน ทั้งความแข็ง ความทนทาน การนำความร้อนสูง และความเสถียรทางเคมี
ถ้านำคุณสมบัติเหล่านี้มารวมกับ piezoelectricity ได้ ก็อาจต่อยอดไปสู่ เซนเซอร์แรงและแรงสั่นสะเทือน อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สวมใส่ หรือระบบเก็บพลังงานขนาดเล็กจากการเคลื่อนไหว
รวมถึงอุปกรณ์ทางการแพทย์ขนาดจิ๋วบางประเภทในอนาคต
แต่คำว่า “อาจ” สำคัญมาก เพราะการใช้งานเหล่านี้ยังเป็น แนวทางต่อยอดจากงานวิจัย ไม่ใช่ผลิตภัณฑ์ที่พร้อมจำหน่ายแล้ว
สิ่งที่น่าสนใจกว่าคำว่า “เพชรสร้างไฟ”
เรื่องนี้แสดงให้เห็นหลักสำคัญของวัสดุศาสตร์อย่างหนึ่งได้ดีมาก
วัสดุชนิดเดิม เมื่อเปลี่ยนขนาด รูปทรง และโครงสร้างภายใน อาจแสดงคุณสมบัติที่เราไม่เห็นในวัสดุก้อนใหญ่ได้
เพชรไม่ได้เปลี่ยนจากของแข็งธรรมดาเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอย่างมหัศจรรย์
แต่เมื่อนักวิจัยทำมันให้บางจนดัดได้ และใช้เพชรที่ประกอบจากผลึกเล็กจำนวนมาก รอยต่อที่เคยมองเป็นเพียงความไม่สมบูรณ์ของโครงสร้าง กลับกลายเป็นตัวสำคัญที่ทำให้เกิดคุณสมบัติใหม่
ดังนั้น ข่าวนี้ไม่ได้หมายความว่าเรากำลังจะมี “แบตเตอรี่เพชรจากการบีบเพชร”
แต่หมายความว่า วัสดุที่มนุษย์รู้จักมานานมากอย่างเพชร ยังสามารถเปิดเผยพฤติกรรมใหม่ได้ เมื่อเราเปลี่ยนวิธีสร้างและจัดโครงสร้างมันในระดับเล็กมากพอ
University of Hong Kong — งานวิจัยการค้นพบ piezoelectric effect ในเยื่อเพชร
https://www.hku.hk/press/news_detail_29115.html
Science Advances / PubMed — Uncovering piezoelectric effect in polycrystalline diamond membranes
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41849593/
PubMed Central — บทความวิจัยฉบับเต็ม
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC12998521/
ScienceDaily — รายงานการค้นพบคุณสมบัติ piezoelectric ในเยื่อเพชร
https://www.sciencedaily.com/releases/2026/08/260829035223.htm
หมายเหตุ: งานวิจัยนี้กล่าวถึงเยื่อเพชรโพลีคริสตัลไลน์บางระดับไมครอน ไม่ได้หมายความว่าเพชรธรรมดาหรือเพชรเครื่องประดับทุกก้อนสามารถสร้างไฟฟ้าได้เมื่อถูกกด และการประยุกต์ใช้งานหลายด้านยังอยู่ในระดับการวิจัยและพัฒนา
เขียนโดย พีรพัฒน์ พีพี
เปิด 5 อันดับ มหาวิทยาลัยไทยที่มีหลักสูตรค่าเรียนสูงที่สุด บางแห่งแตะ 5 ล้านบาท”
5 สิทธิ์ฟรีของ "ประกันสังคม" ที่คนไทยจ่ายทุกเดือนแต่ไม่ค่อยรู้ว่าใช้ได้
สัตว์ลายจุดวิ่งตัด M6 ลำตะคอง สุดท้ายคือ “แมวดาว” แล้วทำไมตอนแรกคนถึงคิดว่าอาจเป็นเสือดาว?
บอล ซุปเปอร์บอล มาแล้ว! แนวทางหวยงวด 1 ก.ย. 69 เน้นวิ่ง 9-6
เปิด 5 อันดับ หอพักมหาวิทยาลัยที่ดีที่สุดในไทย น่าอยู่แค่ไหน?
เกิดเหตุเพลิงไหม้ครั้งใหญ่ใกล้ศาลเจ้าอิเสะในประเทศญี่ปุ่น! อาคารหลายหลังในย่านช้อปปิ้งถูกไฟไหม้ล้อมรอบ
5 ทริคซักผ้าให้หอมฟุ้งเหมือนร้านซักอบรีด ด้วยเงิน 20 บาท
อาหารไทยสุดหายาก ที่มีความเสี่ยงว่าอาจจะกำลังสูญหายไป
เลขเด็ดหวยสัญจร จ.ระยอง 1/9/2569
5 บัตรสวัสดิการและ "สิทธิประกันสังคม" สุดพีค ที่คนไทยจ่ายทุกเดือนแต่ไม่เคยดึงมาใช้
เปิดรายได้ "คนขายที่ปัดน้ำฝนข้างทาง" ขายดีขนาดไหน?
สัตว์ที่เกือบจะสูญพันธุ์จากประเทศไทย แต่กลับมาพบเพิ่มจำนวนได้อีกครั้ง
เกิดเหตุเพลิงไหม้ครั้งใหญ่ใกล้ศาลเจ้าอิเสะในประเทศญี่ปุ่น! อาคารหลายหลังในย่านช้อปปิ้งถูกไฟไหม้ล้อมรอบ
เปิด 5 อันดับ หอพักมหาวิทยาลัยที่ดีที่สุดในไทย น่าอยู่แค่ไหน?
เจาะโพยแม่นสายตรง "แม่น้ำหนึ่ง x อริสานำโชค"! หวย 1 กันยายน 2569 ฟันธง 793 ชูชุด 2 ตัว 73 - 39 - 79
สัตว์ที่เกือบจะสูญพันธุ์จากประเทศไทย แต่กลับมาพบเพิ่มจำนวนได้อีกครั้ง
ลอง AiPASS ตั้งแต่ 9 โมงวันแรก โมเดลเยอะจริง แต่ถ้าเอาไว้ “ทำงาน” ยังแทน AI ฟรีทั่วไปไม่ได้สำหรับผม
iPhoneจอพับจะผลิตออกมาจริงหรือไม่?.
ขายงาน Canva ออนไลน์ได้จริงไหม? มือใหม่เริ่มต้นอย่างไร
รถ EV ใช้ไปหลายปีแล้ว แบตเก่าจะไปไหน? ทำไมแบตเตอรี่ถึงต้องมี “พาสปอร์ต” ของตัวเอง
