ชวนส่องประวัติ ดร. เจมส์ แฟรงคลิน ไฮด์ (Dr. James Franklin Hyde) นักเคมีผู้บุกเบิกวัสดุศาสตร์ หรือ ‘‘บิดาแห่งซิลิโคน’’ และ 6 เรื่องจริงของซิลิโคนที่คุณควรรู้

จากงานวิจัยของ ดร. เจมส์ แฟรงคลิน ไฮด์ ที่ผสมผสานข้อดีของวัสดุอย่างแก้ว, พลาสติก เข้าด้วยกัน จนนำไปสู่การคิดค้นซิลิโคนเพื่อการค้าได้สำเร็จที่บริษัท Dow (Dow Corning ในอดีต) ย้อนกลับไปที่จุดเริ่มต้นในปี ค.ศ.1930 ดร. ยูจีน ซัลลิแวน (Eugene Sullivan) ผู้อำนวยการฝ่ายวิจัยของบริษัท Corning Glass เมืองคอร์นนิง รัฐนิวยอร์ก ได้ตั้งสมมติฐานว่าพลาสติกอาจเข้ามาแทนที่แก้ว ในหลาย ๆ การใช้งาน เขาจึงตัดสินใจจ้าง ดร. ไฮด์ ให้พัฒนาวัสดุใหม่ที่ผสมผสานข้อดีของแก้ว และพลาสติก เข้าด้วยกัน ซึ่งความคิดนี้กลับกลายเป็นก้าวสำคัญ เมื่อดร. ไฮด์ สามารถสร้างสารประกอบ organosilicon ชุดแรก ได้จริงตามวิสัยทัศน์ของ ดร. ซัลลิแวน

ภาพในปี ค.ศ.1945 ดร. ไฮด์ กำลังทำงานในห้องทดลองที่ Corning Glass กับเพื่อนร่วมงาน

ต่อมาในช่วงทศวรรษ ค.ศ.1930 งานของ ดร. ไฮด์ และทีม Corning Glass ได้พัฒนาไปอย่างรวดเร็ว จนได้พัฒนา แก้วซิลิกาหลอมรวม ได้สำเร็จ ซึ่งต่อมาถูกนำไปใช้ในกล้องโทรทรรศน์ และระบบโทรคมนาคม โดยคุณสมบัติของแก้วนี้มีโครงสร้างมาจากซิลิกอน ทำให้ทนความร้อน ทนความชื้น มีความเฉื่อยทางเคมี และเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดี และในขณะเดียวกันเป็นพลาสติกที่มีโครงสร้างจากคาร์บอน มีความแข็งแรงและขึ้นรูปได้หลากหลาย ยิ่งไปกว่านั้นทีมของเขายังค้นพบอีกว่า เรซินซิลิโคน มีศักยภาพในการนำไปใช้เป็นจาระบี น้ำมันหล่อลื่น และฉนวนไฟฟ้า ได้ด้วย 

ในปี ค.ศ.1942 บริษัท Corning Glass จับมือกับบริษัท Dow Chemical ร่วมกันก่อตั้งบริษัท Dow Corning Corporation เพื่อพัฒนาและผลิตซิลิโคนเพื่อการค้า โดย ผลิตภัณฑ์แรกของบริษัทคือ Dow Corning 4 Compound ที่ช่วยให้เกิดก้าวสำคัญของการบินข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกและถือเป็นจุดเริ่มต้นของ “ยุคใหม่ของการบิน”
และต่อมาในปี ค.ศ. 2016 บริษัท Dow ได้เข้าถือหุ้นทั้งหมดใน Dow Corning

ภาพในปี ค.ศ.1966 ดร. ไฮด์ (ขวา) กับ ดร. ดับเบิลยู.อาร์. คอลลิงส์ (W.R. Collings) หนึ่งในผู้นำยุคแรกของ Dow Corning และดำรงตำแหน่งประธานบริษัทระหว่างปี 1954–1962

ดร. ไฮด์ ดำรงตำแหน่งผู้จัดการห้องวิจัยเคมีของ Dow Corning และต่อมาดำรงตำแหน่งนักวิทยาศาสตร์อาวุโส โดยมีบทบาทสำคัญต่อการพัฒนานวัตกรรมหลายอย่างในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 ซึ่งได้พิสูจน์ให้เห็นว่า “ซิลิโคน” เป็นวัสดุที่น่าทึ่ง เพราะนอกจากจะทนต่อน้ำ รังสี UV การเจริญเติบโตของจุลชีพ การนำความร้อนแล้ว อีกทั้งยังมีความแข็งแรงและเสถียรสูง ใช้ได้หลากหลายในอุตสาหกรรม เช่น ยานยนต์ ก่อสร้าง อวกาศ เครื่องครัว และเวชภัณฑ์

ภาพในปี ค.ศ.1949 ดร. ไฮด์ ขณะสาธิตผลิตภัณฑ์ Dow Corning Silicone Car Polish โดยหยดน้ำลงบนฝากระโปรงรถที่เพิ่งเคลือบ เพื่อให้เห็นว่า “ซิลิโคน” สามารถกันน้ำได้อย่างไร

จากผลงานอันโดดเด่นของดร. ไฮด์ที่ได้รับรางวัลมากมาย หนึ่งในรางวัลอันทรงเกียรติคือ Perkin Medal ในปี ค.ศ.1971 ซึ่งมอบโดย Society of Chemical Industry ให้แก่นักเคมีผู้สร้างนวัตกรรมที่ก่อให้เกิดประโยชน์เชิงการค้า และดร. ไฮด์ ได้ยุติเส้นทางอาชีพของเขาด้วยสิทธิบัตรกว่า 120 ฉบับ ซึ่งต่อมาได้รับการบรรจุชื่อเข้าสู่ National Inventors Hall of Fame

ภาพในปี ค.ศ.1971 ดร. ไฮด์ รับมอบรางวัล Perkin Medal จาก ดร. เชลเลอร์ แอล. บาส (Dr. Shailer L. Bass) ณ โรงแรมพลาซ่า เมืองนิวยอร์ก โดยรางวัลนี้ตั้งชื่อตาม เซอร์ วิลเลียม เฮนรี เพอร์กิน (Sir William Henry Perkin) นักเคมีชาวอังกฤษผู้ค้นพบสีย้อมสังเคราะห์ชนิดแรกตั้งแต่อายุเพียง 18 ปี

ดร. ไฮด์ เกษียณอายุในปี ค.ศ.1973 แต่ยังเป็นที่ปรึกษาด้านการวิจัยให้กับ Dow Corning Corporation ต่ออีก 3 ปี โดยเขาได้ออกแบบ ตารางธาตุทางเลือก (Alternative Periodic Table) ซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Chemistry สำหรับนักเรียนในปี ค.ศ.1975 อีกทั้งเขายังส่งต่อ ทุนการศึกษา J. Franklin Hyde Scholarship in Science Education ให้คนรุ่นหลังด้วย 

ในปี ค.ศ.1999 ดร. ไฮด์ ถึงแก่กรรมด้วยอายุ 96 ปี แต่ชื่อของเขายังคงเป็นตำนานในวงการเคมี และผลงานของเขาได้ปูทางให้ Dow ได้พัฒนานวัตกรรมซิลิโคนอย่างต่อเนื่องจนถึงปัจจุบัน ทั้งในด้านพลาสติกเฉพาะทาง วัสดุโครงสร้างพื้นฐาน และการเคลือบผิว

ตารางธาตุรูปแบบริบบิ้น ที่ดร. ไฮด์ ออกแบบ แสดงความสัมพันธ์ของซิลิกอนกับธาตุอื่น ๆ อย่างชัดเจน

เมื่อทำความรู้จักกับ‘‘บิดาแห่งซิลิโคน’’ แล้ว เราขอชวนทุกคนทำความรู้จักกับ 6 เรื่องจริงของซิลิโคนที่คุณควรรู้ มาดูกันว่าคุณรู้จักซิลิโคนดีแค่ไหน ซิลิโคนถูกนำมาใช้สร้างสรรค์สิ่งต่างๆ รอบตัวเรามากมาย รวมถึงในโลกของตึกสูง ท่ีซิลิโคนทำหน้าที่ยึดกระจกเข้ากับโครงสร้างอาคาร หรือที่เรารู้จักกันในชื่อ Silicone Structural Glazing ที่ช่วยให้ผนังกระจกในตึกสูงทนแดด ทนฝน ทน UV และรองรับแรงสั่นสะเทือนได้ ทำให้พวกเราอยู่อาศัยได้อย่างปลอดภัย เมื่อเราเข้าใจถึงหน้าที่ของซิลิโคนในตึกสูงแล้ว เรามาทำความรู้จักกับซิลิโคนและนวัตกรรมการใช้ซิลิโคนว่าเปลี่ยนแปลงจากอดีตไปอย่างไรบ้าง ในตลอดระยะเวลา 50 ปีที่ผ่านมา จนเป็นที่ยอมรับและไว้วางใจในวงการสถาปัตยกรรมในปัจจุบัน

.

1. ส่วนประกอบสำคัญในซิลิโคนคือซิลิคอน (Si) ซึ่งเป็นธาตุที่มีมากที่สุดเป็นอันดับ 2 ในเปลือกโลกและถูกค้นพบในปี 1904 โดยสามารถเรียงต่อกันเป็นสายยาวจนกลายเป็นพอลิเมอร์ได้

.

2. ช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 เจมส์ แฟรงคลิน ไฮด์ นักเคมีแห่งบริษัท Dow (Dow Corning) คิดค้นซิลิโคนเพื่อการค้าได้สำเร็จเป็นคนแรกของโลก

.

3. ในปี 1964 ได้มีการซิลิโคนเชิงโครงสร้างกับขอบกระจก แบบ 2 ด้าน เป็นครั้งแรก

.

4. ในปี 1969 ถูกใช้เป็นฉนวนกันความร้อนให้ยานอวกาศและรองเท้าคู่แรกที่ Neil Armstrong ใส่ไปเหยียบบนดวงจันทร์ เพราะซิลิโคนสามารถทนความร้อนในช่วงอุณหภูมิกว้างมากและกันน้ำได้ดีได้

.

5. ในปี 1971 ซิลิโคนถูกพัฒนาจนสามารถใช้ในงานโครงสร้างแบบ 4 ด้านเป็นครั้งแรกที่อาคาร 455 W. Fort สหรัฐอเมริกา ทำให้โลกได้เห็นว่าซิลิโคนสามารถยึดกระจกกับโครงสร้างในอาคารสูงได้จริงอย่างมั่นคงและปลอดภัย

.

6. ปี 1976-1989 เริ่มมีการใช้ซิลิโคนในอาคารต้นแบบทั้งในสหรัฐอเมริกาและเอเชีย อาทิ Mentor Municipal Center, IFT Rosenheim และ Cameron Centre เป็นต้น

.

ที่มา : https://corporate.dow.com/en-us/about-dow/company/history/james-franklin-silicone-inventor.html