ทำไมยางรถยนต์ถึงเป็นสีดำ ในขณะที่ยางธรรมชาติกลับเป็นสีขาว?

(แดน ตรี) - ไม่ใช่แค่เพียงเรื่องของความสวยงาม สีดำของยางรถยนต์ยังเป็นผลลัพธ์จากเรื่องราวทั้งหมดเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์วัสดุและวิวัฒนาการในอุตสาหกรรมยานยนต์อีกด้วย

ยางรถยนต์เป็นชิ้นส่วนที่คุ้นเคยกันดีจนแทบไม่มีใครตั้งคำถามว่า ทำไมยางรถยนต์ถึงเป็นสีดำอยู่เสมอ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อยางธรรมชาติ ซึ่งเป็นวัสดุหลักที่ใช้ในการผลิตยางรถยนต์ มีสีขาว

จากขาวสู่ดำ: เรื่องราวของคาร์บอน

บริษัทผู้ผลิตยางรถยนต์ Bridgestone ระบุว่ายางรถยนต์เคยเป็นสีขาวมาก่อน อย่างไรก็ตาม เพื่อเพิ่มความทนทานและประสิทธิภาพ ผู้ผลิตจึงได้เพิ่มสารเติมแต่งพิเศษลงในยาง นั่นคือ คาร์บอนแบล็ก

ยางรถยนต์เป็นชิ้นส่วนที่คุ้นเคยมากจนแทบไม่มีใครถามว่า ทำไมยางรถยนต์จึงเป็นสีดำตลอดเวลา (ภาพ: Getty)

คาร์บอนแบล็กเป็นคาร์บอนที่เกือบบริสุทธิ์ (ประมาณ 97%) ซึ่งเกิดจากการเผาไหม้ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่ไม่สมบูรณ์ภายใต้สภาวะควบคุม คาร์บอนแบล็กในรูปแบบผงสีดำละเอียดหรือเม็ดเล็ก ๆ เป็นส่วนผสมที่คุ้นเคยในการผลิตพลาสติก หมึกพิมพ์ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งยางรถยนต์

ทั่วโลก ผลิตคาร์บอนแบล็กประมาณ 8.1 ล้านตันต่อปี ตามข้อมูลของสมาคมคาร์บอนแบล็กนานาชาติ และยางรถยนต์เกือบทั้งหมดในปัจจุบันใช้วัสดุนี้

อย่างไรก็ตาม ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีและความต้องการประสิทธิภาพที่สูงขึ้น วัสดุทางเลือก เช่น ซิลิกา จึงได้รับการวิจัยและนำมาใช้ในยางพรีเมียมบางประเภท

ซิลิกาช่วยลดแรงต้านการหมุน ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงและการยึดเกาะถนนเปียก อย่างไรก็ตาม ยางที่ใช้ซิลิกามักมีราคาแพงกว่าและกระบวนการผลิตก็ซับซ้อนกว่า

ในปี พ.ศ. 2453 บริษัทกู๊ดริชได้เริ่มเติมคาร์บอนแบล็กลงในยางรถยนต์ เพื่อเพิ่มความทนทานและความต้านทานการเสียดสี ในปี พ.ศ. 2462 ผู้ผลิตยางรถยนต์ส่วนใหญ่ได้เปลี่ยนมาใช้คาร์บอนแบล็ก ทำให้ยางรถยนต์มีสีดำในปัจจุบัน

ในช่วงทศวรรษ 1920 และ 1930 ยางสีขาวยังคงได้รับความนิยมด้วยเหตุผลด้านความสวยงาม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในรถยนต์หรูหรา อย่างไรก็ตาม ยางสีขาวต้องการการบำรุงรักษามากกว่าและมีความทนทานน้อยกว่ายางสีดำ ทำให้ความนิยมลดลง

เบื้องหลังสีดำคือเทคโนโลยีวัสดุ

ยางรถยนต์เคยเป็นสีขาว (ภาพ: Getty)

การเติมคาร์บอนแบล็กไม่ใช่เพียงทางเลือกด้านสุนทรียศาสตร์เท่านั้น แต่ยังมีบทบาทสำคัญใน:

- เพิ่มความทนทานและความต้านทานการสึกกร่อน: คาร์บอนแบล็คช่วยให้ยางทนต่อแรงเสียดทานและอุณหภูมิสูงจากพื้นผิวถนน จึงเพิ่มอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์

- ป้องกันรังสียูวีและโอโซน: สารเหล่านี้สามารถทำลายโครงสร้างโมเลกุลของยางได้ คาร์บอนแบล็กทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกัน ป้องกันไม่ให้ยางเสื่อมสภาพก่อนวัย

- การนำไฟฟ้า: คาร์บอนแบล็กทำให้ยางมีคุณสมบัตินำไฟฟ้ามากขึ้น ลดการสะสมของประจุไฟฟ้าสถิต ซึ่งอาจทำให้เกิดไฟฟ้าช็อตได้ภายใต้สภาวะบางอย่าง

- สะอาดนานขึ้น: บนพื้นหลังสีดำ สิ่งสกปรกจะมองเห็นได้น้อยลง ช่วยให้รถดูเรียบร้อยแม้จะเคลื่อนที่บ่อยครั้ง

จากข้อมูลของกู๊ดเยียร์ มอเตอร์ส ยางที่ไม่มีคาร์บอนแบล็กมีอายุการใช้งานเฉลี่ยไม่เกิน 8,000 กิโลเมตร (5,000 ไมล์) ซึ่งหมายความว่าคุณอาจต้องเปลี่ยนยางอย่างน้อยปีละหนึ่งหรือสองครั้ง ขณะเดียวกัน ยางที่มีคาร์บอนแบล็กมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าหลายเท่า

ยางรถยนต์ในปัจจุบันคือผลลัพธ์จากนวัตกรรมที่สั่งสมมาหลายศตวรรษ นิตยสาร Road & Track เคยบันทึกไว้ว่า “ยาง” รุ่นแรกๆ ไม่ได้ทำจากยางด้วยซ้ำ แต่ทำจาก… ไม้ที่หุ้มด้วยเหล็ก ซึ่งเหมาะกับการใช้กับรถม้า แต่ไม่สามารถวิ่งตามความเร็วของยานยนต์ได้

จนกระทั่งในปี พ.ศ. 2431 เมื่อจอห์น บอยด์ ดันลอป ได้ประดิษฐ์ยางลม ซึ่งเป็นยางในที่ที่บรรจุลมแล้วหุ้มรอบล้อ จึงทำให้วงการอุตสาหกรรมยางรถยนต์ได้ก้าวเข้าสู่ยุคใหม่อย่างเป็นทางการ

และนับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา การถือกำเนิดของคาร์บอนแบล็กก็ช่วยให้ล้อหมุนได้อย่างสมบูรณ์ ทั้งในเชิงรูปธรรมและเชิงเปรียบเทียบ

ที่มา: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/tai-sao-lop-xe-mau-den-trong-khi-cao-su-tu-nhien-mau-trang-20250523080014199.htm