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
ชอบหยิบสิ่งธรรมดามาตั้งคำถาม แล้วค้นให้ลึกจนเจอคำตอบที่ทำให้รู้สึกว่า “อ๋อ ที่แท้เป็นแบบนี้”
เล่าเรื่องให้เข้าใจง่าย มีที่มา และแยกข้อเท็จจริงออกจากความคิดเห็น
อำเภอที่มีชื่ออำเภอสั้นที่สุด 3 อำเภอเท่านั้นในประเทศไทย
ความลับ 30 ล้านปีของ “แม่น้ำไนล์”: ทำไมสายน้ำสายนี้ถึงไม่เคยเหือดแห้งกลางทะเลทรายซาฮารา
เปิดศึกเลขเด็ดงวดนี้! เจ้าพ่อปากแดง ปะทะ เจ้าแม่ตะเคียนทอง งวด 1 ต.ค. 59 คัดมาให้เน้นๆ พร้อมลุ้นรวย
รู้หรือไม่? เปิดรายได้พนักงานส่งพัสดุของแต่ละแอป วันหนึ่งได้เท่าไร
ส่องเลข 3 สำนักพิมพ์ งวด 1 ต.ค. 69 ตัวไหนมีข้อมูลตรงกัน
โรงเรียนหญิงล้วนของรัฐบาล ที่เด็กอยากเข้าเรียนที่สุด
โรงเรียนที่มีนักเรียนมากที่สุดในไทย
ประวัติศาสตร์หน่อไม้ฝรั่ง: จากผักศักดิ์สิทธิ์แห่งพีระมิด สู่สงครามยาเสพติด และนโยบายที่พังทลายเกษตรกรอเมริกัน
เปิด 5 สาขาวิศวะที่ค่าเทอมแพงที่สุดในไทย หลักสูตรเดียวจ่ายทะลุ 5 แสน!
108 ท่าบนเตียง มีอะไรบ้าง Sex position ท่าเด็ดบนเตียง
ตาราง “เด่นเหนือเด่นใต้” งวด 1 ต.ค. 69 เปิดข้อมูลตามโพย เลขไหนอยู่ตรงไหน
เปิด 5 โรงเรียนหญิงล้วนเก่าแก่ของไทย ที่มีประวัติยาวนานกว่าศตวรรษ
อำเภอที่มีชื่ออำเภอสั้นที่สุด 3 อำเภอเท่านั้นในประเทศไทย




