Research

สิ่งประดิษฐ์และนวัตกรรมจากการเลียนแบบธรรมชาติ (Biomimicry or Bioinspiration) : ตอนที่ 2


อาจารย์ธรรมนูญ อุดมมั่น​  
อาจารย์ประจำภาควิชาวิศวกรรมเคมี ​ 
คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีมหานคร  
8 พฤศจิกายน 2558  

       จากตอนที่ 1 ได้กล่าวถึงการมองย้อนกลับไปที่ความเป็นธรรมชาติรอบๆ ตัวเรา และการสังเกตปรากฏการณ์ธรรมชาตินั้น ทำให้พบสิ่งที่ถูกสรรสร้างไว้แล้วโดยธรรมชาติอย่างน่าทึ่งอย่างมาก เช่น
       ปลวก เป็นวิศวกรโยธาที่สร้างบ้านควบคุมอุณหภูมิได้ดีที่สุด แม้ว่ารังของปลวกจะอยู่กลางแดดร้อนๆ 
       ใบบัว “น้ำกลิ้งบนใบบัว” ที่ทำสะอาดตัวเองจากฝุ่นที่มาเกาะได้ เพียงมีฝนหรือน้ำตกลงไป
       ใยแมงมุม เป็นเส้นใยที่แข็งแรงกว่าเส้นใยสังเคราะห์ เช่น เส้นใยคาร์บอน เส้นใย Kevlar ที่ผลิตโดยมนุษย์ เป็นต้น

       ในบทความนี้ตั้งใจนำเสนอถึงสิ่งประดิษฐ์และนวัตกรรมใหม่ที่ได้แรงบันดาลใจจากการสังเกตปรากฏการณ์ธรรมชาติ (Biomimicry or Bioinspiration) เกี่ยวกับรถไฟชินคังเซนต่อครับ
       รถไฟชินคังเซน ตั้งแต่รุ่น 500 ซีรี่ส์นั้น ได้ถูกบรรจงออกแบบเพื่อแก้ปัญหาข้างต้น โดยออกแบบให้ด้านหน้ารถไฟมีลักษณะคล้ายกับจะงอยปากอันยาวเรียวของ “นกคิงฟิชเชอร์ (kingfishers)” นกที่สามารถบินพุ่งไปจับปลาในน้ำได้รวดเร็วราวกระสุนปืน 

       ปัญหายังคงมีปัญหาเรื่องเสียงอีกจากส่วนสำคัญที่แสดงดังรูปนี้ครับ

       จากรูปส่วนที่ทำให้เกิดปัญหาเรื่องเสียงอีกคือส่วนที่เรียกว่า “Pantograph” ซึ่งเป็นส่วนสำคัญในระบบการจ่ายพลังงานให้กับรถไฟนั่นเอง ตามรูปนี้

       การแก้ปัญหานี้ยังได้ใช้นวัตกรรมใหม่ที่ได้แรงบันดาลใจจากการสังเกตปรากฏการณ์ธรรมชาติ (Biomimicry or Bioinspiration) อีกเช่นเคย คราวนี้มาจาก “นกฮูก” นั่นเอง 

       แม้ว่านกฮูกจะมีรูปทรงของหน้าที่ใหญ่และต้านลม แต่สามารถบินไบจับเหยื่อได้ในตอนกลางคืนที่เงียบสงัดไดโดยเหยื่อแทบจะไม่ได้ยินเสียงกระพือปีกเลย จากการสังเกตนี้วิศวกรจึงได้นำมาใช้ออกแบบ “Pantograph” ทำให้ลดปัญหาเรื่องเสียงได้อย่างดี โดยแสดงการปรับปรุงโครงสร้างของ Pantograph ดังตารางต่อไปนี้

       เรื่องกำลังเข้มข้นเลย ผู้อ่านคงเกิดคำถามในใจว่า “ทำไมปีกนกฮูกจึงช่วยแก้ปัญหานี้ได้นะ หรือปีกนกฮูกมีอะไรที่นำมาใช้ปรับปรุงโครงสร้างของ Pantograph” ขอให้ติดตาม สิ่งประดิษฐ์และนวัตกรรมจากการเลียนแบบธรรมชาติ (Biomimicry or Bioinspiration) : ตอนที่ 3 ต่อนะครับ และครั้งหน้าจะนำให้ผู้อ่านรู้จักแมลงที่มีวิธีการหาน้ำกินในทะเลทรายแห้งแล้งได้อย่างน่าสนใจดังรูปนี้ด้วยครับ


“We are surrounded by genius.”

ข้อมูลค้นคว้าเพิ่มเติม
1. http://www.slideshare.net/VISH2009/biomimicry-in-mobility-41485586 
2. http://www.quora.com/What-are-the-discoveries-that-are-inspired-by-nature 
3. http://rt-bi.nl/social-responsibility/biomimicry/kingfishers/ 
4. http://blogs.bu.edu/biolocomotion/2011/10/03/shinkansen-%E2%80%9Cbullet-trains%E2%80%9D-biomimicry-at-its-best/ 
5. http://labs.blogs.com/its_alive_in_the_lab/2012/04/biomimicry-japanese-train.html 
6. http://www.designanduniverse.com/articles/high-speed_trains.php

<< ย้อนกลับ