เลียนรู้จากธรรมชาติ เปิดห้องทดลอง Structural Color ที่เมื่อยังมีแสงก็ยังมีหวัง

ธรรมชาติเต็มไปด้วยสีสัน ที่แม้จะเกิดจากแหล่งที่มาที่ต่างกัน เช่น เม็ดสี  โครงสร้าง และสารเรืองแสง แต่ก็ก่อให้เกิดความงดงามอันประกอบด้วยความหลากหลายและซับซ้อน สีเหลือบบนปีกแมลงทับ ขนนกยูง หรือเปลือกหอย นับเป็นสีอีกรูปแบบหนึ่งที่มีความสะดุดตา วับวาวเล่นแสงแตกต่างจากสีอื่น ๆ ที่เราเห็นจนคุ้นเคย การสร้างให้เกิดสีที่เรียกว่า Structural Color เหล่านี้ คือสีที่เกิดจากโครงสร้างการเรียงตัวของอนุภาคและแสงที่มาตกกระทบลงบนอนุภาคนั้น จึงเป็นเรื่องน่าอัศจรรย์ให้เราได้ “เลียน” และ “รู้” จากธรรมชาติได้

ล่าสุด FabCafe Bangkok จึงได้เปิดประตูต้อนรับเหล่านักสังเกตการณ์ ให้มาสัมผัสกับโปรเจ็กต์ทดลองเพื่อสร้างผลงานจากสี Structural Color โดย อรทัย เย็นขัน นักศึกษาปีที่ 4 ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย และ กชวัช บูรณภิญโญ ศิลปินลายไทยยุคมิลเลนเนียล เพื่อค้นหาผลลัพธ์เป็นความแวววาวของสีที่เทียบเคียงกับสิ่งที่ธรรมชาติรังสรรค์ขึ้น 

ขั้นตอนของการทำโปรเจ็กต์แบ่งออกเป็น 2 ฝั่ง ซึ่งอาจจะเรียกได้ว่าเป็นฝ่าย “วิทย์” และ “ศิลป์” อย่างแท้จริง โดยในเชิงวิทยาศาสตร์ การผลิตสี Structural Color นั้นค่อนข้างมีความซับซ้อนถึงระดับอนุภาค มีการใช้โพลีสไตรีน (Polystyrene, PS) เป็นหลัก และใช้สารลดแรงตึงผิวอย่าง Sodium Dodecyl Benzene-Sulfonate (SDBS) เข้ามาทำให้โพลีสไตรีนจับตัวเป็นอนุภาคที่ใหญ่เล็กแตกต่างกัน และหากมองด้วยตาเปล่า สารที่ได้ออกมาจะเป็นสารสีขาวเหมือนน้ำนม หากแต่นั่นยังไม่จบกระบวนการที่จะทำให้สีที่แท้จริงเผยออกมาได้ เพราะสี Structural Color จะเกิดเป็น “สี” ที่ตาเราเห็นได้จริง ก็ต่อเมื่อมีแสงกระทบลงบนวัตถุหนึ่งที่มีการจัดเรียงตัวของอนุภาคอย่างเป็นระเบียบมาก ๆ จนเกิดการสะท้อนออกไปเฉพาะแค่คลื่นหนึ่งที่ให้สีหนึ่ง ๆ ดังนั้นหลังจากที่เราได้สารสีขาวออกมาแล้ว จะต้องนำสารดังกล่าวไปอบในอุณหภูมิที่เหมาะสม เพื่อให้น้ำในสารนั้นระเหยออกไป ส่วนตัวอนุภาคจะเกิดกระบวนการ Self-assembly ที่ทำให้อนุภาคในสารค่อย ๆ เกิดการเรียงตัวอย่างเป็นระเบียบ และก่อให้เกิดสีเมื่อแสงมากระทบในที่สุด 

โดยสีที่แตกต่างกันนั้น เกิดจากปริมาณสาร SDBS ที่ใส่เข้าไป ซึ่งมีผลทำให้อนุภาคมีขนาดใหญ่เล็กต่างกัน เมื่อกระทบกับแสงที่ส่องมาแล้วจึงได้เป็นสีสันหลากหลาย อาทิ เขียว ม่วง และฟ้า เป็นต้น นอกจากนี้แล้ว ความเข้มข้นและอุณหภูมิที่ใช้ในการอบสีนั้นก็ส่งผลต่อหยดสีที่ต่างกัน โดยอุณหภูมิที่สูงจะทำให้สารเรียงตัวไม่สม่ำเสมอไปถึงบริเวณตรงกลาง ทำให้เมื่อแสงมากระทบจะเกิดสีแค่เฉพาะที่ขอบ  

นอกจากการทดลองที่เกี่ยวกับสารแล้ว ยังมีการทดลองวัสดุที่จะใช้ในการทำงานคู่กับสารนี้ด้วย เพราะวัสดุที่จะใช้ลงสีนั้นนับว่าเป็นอีกปัจจัยสำคัญที่จะทำให้สี Structural Color เกิดขึ้นไว้ โดยหลังจากที่ได้ทดสอบด้วยการนำสารไปใช้กับวัสดุหลากหลายชนิดก็พบว่า วัสดุที่เหมาะสมต่อการทำงานมากที่สุดต้องเป็นวัสดุผิวเรียบ สีเข้ม และไม่ซึมน้ำ เนื่องจากวัสดุที่ซึมน้ำไม่เอื้อให้น้ำเกิดการระเหยเมื่อนำไปอบ จึงทำให้ไม่ก่อให้เกิดสี ส่วนวัสดุที่มีสีเข้มจะช่วยให้เห็นสีได้ชัดกว่าวัสดุที่มีสีสว่าง ดังนั้นวัสดุอย่างอะคลิริกสีดำจึงเป็นวัสดุที่ตอบโจทย์มากที่สุด 

สีที่ใช่ วัสดุที่ดี และทักษะการสร้างงานของศิลปิน
เมื่อการทดลองเบื้องต้นได้ตอบโจทย์ทั้งหมดแล้ว ก็ถึงเวลาที่จะต้องลงสนามจริง ในที่สุดสี Structural Color จึงได้ลองเฉิดฉายบนผลงานศิลปะที่ออกแบบโดยคุณกช กชวัช ศิลปินเจ้าของลายไทยประยุกต์ที่แอบซ่อนความน่ารักไว้อย่างปิดไม่มิด ซึ่งเป็นชิ้นงานและสไตล์ที่เหมาะกับการใช้สี Structural Color อย่างมาก 

ในขณะที่เครื่องกำลังตัดอะคลิริกแผ่นเรียบให้เป็นลายไทยประยุกต์แผ่นแล้วแผ่นเล่า ด้านของคุณกชเองก็ได้ทำการหยดสีลงบนผลงาน และลองอบเพื่อให้น้ำระเหยออกไป การลงสีในครั้งนี้แตกต่างจากการลงสีที่คุ้นเคย เพราะไม่สามารถใช้พู่กันได้ ต้องใช้วิธีการหยดเป็นดวงเพื่อรอการระเหย การได้ลองนำสีมาใช้งานจริงนั้นชี้ให้เห็นประเด็นต่าง ๆ ที่มีประโยชน์ต่อการพัฒนาต่อไป อาทิ ผลลัพธ์ของสีที่อาจจะยังไม่ค่อยสม่ำเสมอและมองเห็นได้ไม่ชัด รวมถึงการลองผิดลองถูกเพื่อแก้ปัญหาหยดสีที่อาจจะไหลไปโดนส่วนอื่นที่ไม่ได้ต้องการ ด้วยการใช้แลคเกอร์ด้านช่วยเคลือบบริเวณที่ไม่ต้องการลงสี เป็นต้น 

สีสะท้อนอนาคต
เพราะสีนี้ยังอยู่ในขั้นตอนระยะแรกเริ่ม จึงอาจมีข้อจำกัดหลายอย่าง เช่น เป็นสีที่ค่อนข้างมีความเปราะบาง หลุดง่าย ไม่สามารถโดนน้ำ และยังไม่สามารถทำการเคลือบได้ แต่ก็ไม่แน่ว่าในอนาคตสี Structural Color อาจจะกลายเป็นเทรนด์ใหม่ที่สะท้อนเข้าตาใครหลายคน เนื่องจากยังมีพื้นที่ให้ได้สร้างสรรค์ผลงานอีกมาก ทั้งเรื่องสีที่ยังต้องพัฒนาให้มีความหลากหลายขึ้นต่อไป โดยการเปลี่ยนรูปร่างของอนุภาคให้มีความหลากหลายขึ้นเหมือนที่ธรรมชาติได้สร้างสรรค์ไว้ หรือการพัฒนาวิธีการที่จะทำให้สีนี้ทนทานจนสามารถนำมาใช้งานจริงทดแทนการใช้ทรัพยากรธรรมชาติอย่างการ inlay ด้วยเปลือกหอยได้ เพราะข้อดีอย่างหนึ่งของสี Structural Color นั้นอยู่ที่ความคงทนถาวร ไม่เหมือนเม็ดสีที่ซีดไปตามกาลเวลา ดังนั้นตราบใดที่ยังมีแสง Structural Color ก็จะยังไม่มีวันจางไป 

เรื่อง : บุษกร บุษปธำรง