สุดเจ๋ง..ดินสอปะทะกล้อง

        เบน ไฮเน  กราฟฟิคดีไซน์เนอร์ ชาวเบลเยียมได้สร้างสรรค์ผลงานศิลปะสุดเจ๋ง  
ที่ชื่อว่า "ดินสอ ปะทะ กล้อง" ด้วยการใช้ดินสอวาดภาพลงบนแผ่นกระดาษเพื่อแต่งแต้มภาพถ่าย
จากกล้องให้มีสีสันน่าสนใจมากยิ่งขึ้น  โดยไม่ได้ใช้โปรแกรมตกแต่งถาพช่วยแต่อย่างใด 
สำหรับแรงบันดาลใจในการสร้างสรรค์ผลงานชิ้นของเขา  เกิดจากการดูทีวี พร้อม ๆ กับอ่านจดหมาย 
จึงอยากต่อยอดจินตนาการขึ้นมา (ที่มา https://www.thairath.co.th/content/oversea/80564 )

                      (ภาพที่ 1  ที่มา https://www.thairath.co.th/content/oversea/80564 )

                     (ภาพที่  2  ที่มา https://www.thairath.co.th/content/oversea/80564 )

                     (ภาพที่  3 ที่มา https://www.thairath.co.th/content/oversea/80564 )
        ดินสอ เป็นอุปกรณ์เครื่องเขียนชนิดหนึ่งที่มีความจำเป็นมาก โดยเฉพาะใช้ในการวาดภาพต่าง ๆ  ปัจจุบันวัสดุที่ใช้ทำดินสอมีความหลากหลาย มากกว่า  40  ชนิดและทันสมัยมากขึ้น โดยเชื่อกันว่าดินสอ
ที่ดีที่สุดจะทำจาก  Graphite จากประเทศศรีลังกา มาดากัสการ์ และเม็กซิโก  Clay จากประเทศเยอรมัน  ยาง (ใช้ทำยางลบ) จากประเทศมาเลเซีย  แร่พลวง (ใช้เป็นตัวเชื่อมของ Graphite กับ Clay) จากประเทศเบลเยี่ยม และตามบริเวณชายฝั่งของประเทศเดนมาร์กเท่านั้น  ไม้ที่นำมาห่อหุ้มแท่งดินสอส่วนใหญ่จะทำจาก "ไม้ซีดา" ที่มีอายุ 200 ปีขึ้นไป เป็นไม้ที่มีกลิ่นหอม โดยนำมาจากรัฐแคลิฟอร์เนีย 
จะพบบนเขาสูง ๆ เท่านั้น ( ไม้ซีดาเป็นไม้ที่มีเนื้ออ่อนและเหลาง่าย )   แต่ใส้ดินสอ  ส่วนใหญ่ที่ทำได้ง่ายและพบมากคือ ทำจากคาร์บอน หรือเรียกว่าดินสอคาร์บอน

    (ภาพที่ 4 ที่มา https://2.bp.blogspot.com/_WUzdAy5uIGs/SFT2tqd1JGI/AAAAAAAAAEk/uXcxjgxdf90/s320/pencil.jpg)

เนื้อหาเกี่ยวข้องกับ   สาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์    ทุกระดับชั้น  และผู้สนใจทั่วไป

เรื่อง  คาร์บอน

          คาร์บอน (อังกฤษ: Carbon) เป็นธาตุในตารางธาตุที่มีสัญลักษณ์   C และเลขอะตอม 6 เป็นธาตุอโลหะที่มีอยู่มาก มีวาเลนซ์ อิเล็กตรอนเท่ากับ  4 
และมีหลายอัญรูป  ดังนี้

(ภาพที่  5 ผงคาร์บอน  ที่มา  https://gotoknow.org/file/pichaisongkram/1.JPG)

          1. เพชร (แร่ธาตุที่แข็งที่สุด) โครงสร้างยึดเหนี่ยว: 4 อิเล็กตรอนใน sp3-orbital แบบ 3 มิติ 
          2. แกรไฟต์ (หนึ่งในสารที่อ่อนที่สุด) โครงสร้างยึดเหนี่ยว: 3 อิเล็กตรอนใน sp2-orbital
              2 มิติ และ 1 อิเล็กตรอนใน p-orbital 
          3. ฟูลเลอไรต์ (หรือ ฟูลเลอรีน) คือโมเลกุลขนาดนาโนเมตร ในรูปแบบที่เรียบง่าย คาร์บอน 
              60 อะตอมจะเรียงตัวคล้ายกับชั้นแกรไฟต์  ซึ่งงอตัวจนเป็นโครงสร้างสามมิติที่คล้ายกับ
              ลูกฟุตบอล 
         
          Lamp black ประกอบด้วยพื้นที่ที่เป็นแกรไฟต์ขนาดเล็ก ๆ ซึ่งพื้นที่เหล่านี้จะกระจายสุ่ม จึงมีโครงสร้างไอโซโทรปิก
          Glassy carbon มีโครงสร้างไอโซโทรปิกและมีความแข็งพอ ๆ กับกระจก ซึ่งต่างจากแกรไฟต์ที่ชั้นแกรไฟต์ไม่ได้เรียงซ้อนกันเหมือนกระดาษเรียบ ๆ 
แต่เรียงเมือนกับกระดาษที่ขยำแล้ว

          คาร์บอนไฟเบอร์มีลักษณะคล้ายกับ glassy carbon ภายใต้การผลิตแบบพิเศษ (การยืดไฟเบอร์อินทรีย์และการทำเป็นคาร์บอน) ทำให้สามารถ
จัดระนาบคาร์บอนในทิศทางของไฟเบอร์ได้ ในทิศตั้งฉากกับแกนไฟเบอร์ ไม่มีการตั้งระนาบของคาร์บอน ทำให้ไฟเบอร์ที่ได้มีความแข็งแรงมากกว่าเหล็กกล้า

    (ภาพที่  6 เพชร   ที่มา   https://www.bloggang.com/data/nara-gorn/picture/1226589013.jpg)

          คาร์บอนปรากฏในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด และเป็นพื้นฐานของอินทรีย์เคมี นอกจากนี้ อโลหะนี้มีคุณสมบัติทางเคมีที่น่าสนใจ คือ สามารถทำพันธะกับตัวเอง และธาตุอื่น ๆ เป็นจำนวนมาก เกิดได้เป็นสารประกอบเกือบ 10 ล้านชนิด เมื่อรวมกับออกซิเจน จะเกิดเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งจำเป็นอย่างยิ่งต่อการเจริญเติบโตของพืช เมื่อรวมกับไฮโดรเจน จะเกิดเป็นสารประกอบต่าง ๆ ที่เรียกรวม ๆ ว่าไฮโดรคาร์บอน ซึ่งจำเป็นต่ออุตสาหกรรมในรูปแบบของเชื้อเพลิงฟอสซิล เมื่อรวมกับทั้งไฮโดรเจนและออกซิเจน สามารถจะเกิดเป็นสารประกอบได้หลายประเภท เช่น กรดไขมัน ซึ่งจำเป็นต่อชีวิต และเอสเทอร์ ซึ่งให้
รสชาติแก่ผลไม้หลายชนิด ไอโซโทป คาร์บอน-14 ใช้ในการวัดอายุโดยใช้กัมมันตภาพรังสี

****  ดังนั้น  ใส้ดินสอส่วนใหญ่จึงทำจากคาร์บอน ที่เรียกว่าดินสอคาร์บอน ****

คำถาม VIP

1.ใส้ดินสอทำจากวัสดุอะไรได้บ้าง
2.แกรไพต์และเพชร เกี่ยวข้องกับคาร์บอนอย่างไร
3.คาร์บอนมีความสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตอย่างไร
4.คาร์บอนรูปใดมีความแข็งแรงมากที่สุด
5.แกรไพต์มีสมบัติพิเศษอย่างไร

กิจกรรมเสนอแนะ

1.ให้นักเรียนศึกษาวัสดุที่นำมาทำใส้ดินสอต่าง ๆ ว่าทำจากอะไรได้บ้าง
2.ให้นักเรียนเปรียบเทียบใส้ดินสอที่ทำด้วยวัสดุใดที่แข็งแรงและใช้ได้ดีที่สุด
3. ให้นักเรียนลองเผาชิ้นไม้เล็ก ๆ เพื่อดูผงถ่านคาร์บอนที่เกิดขึ้น

การบูรณาการ

1. ให้นักเรียนลองประดิษฐ์ดินสอขึ้นด้วยตัวเอง โดยใช้วัสดุที่หาได้ง่ายในท้องถิ่น
2. ให้นักเรียนลองเปรียบเทียบสีของเส้นและผงถ่านที่เกิดขึ้นจากไม้ต่างชนิดกัน
3. ให้นักเรียนลองวาดภาพจากดินสอที่ประดิษฐ์ขึ้นดู
4. ให้นักเรียนเปรียบเทียบและเรียงลำดับราคาดินสอที่พบในชีวิตประจำวัน
5. ให้นักเรียนนับจำนวนรูปแบบดินสอว่ามีความหลากหลายเพียงใด

แหล่งข้อมูลอ้างอิง

1. www.thairath.co.th/content/oversea/80564 
2. https://blog.eduzones.com/rangsit/12848
3. https://th.wikipedia.org/wiki/คาร์บอน
4. https://2.bp.blogspot.com/_WUzdAy5uIGs/SFT2tqd1JGI/AAAAAAAAAEk/uXcxjgxdf90/s320/pencil.jpg
5. https://gotoknow.org/file/pichaisongkram/1.JPG
6. https://www.bloggang.com/data/nara-gorn/picture/1226589013.jpg

 
ที่มา : https://www.sahavicha.com/?name=knowledge&file=readknowledge&id=2361