ข้ามไปยังเนื้อหาหลัก

ชุดดำน้ำพิมพ์ 3 มิติ เปลี่ยน "แมลงสาบไซบอร์ก" เป็นหน่วยกู้ภัยค้นหาผู้รอดชีวิต

07 ก.ค. 694 นาที07 ก.ค. 69

“ชุดดำน้ำอัจฉริยะ” ผลิตจากเครื่องพิมพ์ 3 มิติ พร้อมระบบผลิตออกซิเจนในตัว ช่วยเปลี่ยนแมลงสาบไซบอร์กให้กลายเป็นหุ่นยนต์กู้ภัยค้นหาผู้รอดชีวิต สามารถมุดลุยซากปรักหักพังที่น้ำท่วมขังและพื้นที่ไร้อากาศได้นานถึง 3 ชั่วโมง

ขนาดตัวอักษร

“ชุดดำน้ำอัจฉริยะ” ผลิตจากเครื่องพิมพ์ 3 มิติ พร้อมระบบผลิตออกซิเจนในตัว ช่วยเปลี่ยนแมลงสาบไซบอร์กให้กลายเป็นหุ่นยนต์กู้ภัยค้นหาผู้รอดชีวิต สามารถมุดลุยซากปรักหักพังที่น้ำท่วมขังและพื้นที่ไร้อากาศได้นานถึง 3 ชั่วโมง

เมื่อเกิดภัยพิบัติร้ายแรง เช่น แผ่นดินไหวหรือดินถล่ม อุปสรรคสำคัญของทีมกู้ภัยคือการเข้าถึงผู้รอดชีวิตที่ติดอยู่ใต้ซากอาคารหักพัง ยิ่งถ้ามีฝนตกหนักจนน้ำท่วมขัง ช่องแคบ ๆ เหล่านั้นก็ยิ่งกลายเป็นเขตอันตรายที่หุ่นยนต์ทั่วไปสำรวจไม่ได้ เทคโนโลยีหุ่นยนต์ชีวภาพ (Biohybrid Robotics) ที่มาพร้อมกับแมลงที่หลายคนหวาดกลัวให้กลายเป็นฮีโร่กู้ภัย ด้วยนวัตกรรมชุดดำน้ำขนาดจิ๋วที่ช่วยให้กองทัพแมลงไซบอร์กสามารถดำน้ำและปฏิบัติภารกิจในพื้นที่เสี่ยงภัยได้อย่างมีประสิทธิภาพ

เมื่อแมลงสาบกลายเป็น “นักประดาน้ำไซบอร์ก”

เดิมที นักวิจัยได้พัฒนา “แมลงสาบไซบอร์ก” โดยการติดตั้งแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กไว้บนหลังของแมลงสาบมาดากัสการ์ ซึ่งเป็นสายพันธุ์ที่ตัวใหญ่ แข็งแรง และไม่มีปีก เพื่อควบคุมทิศทางการเดินของมันจากระยะไกลสำหรับใช้ในภารกิจค้นหาผู้รอดชีวิต ทว่าข้อจำกัดสำคัญคือ พวกมันเป็นแมลงบก ไม่สามารถทนต่อสภาพน้ำท่วมขังหรือท่อระบายน้ำที่มีก๊าซพิษและขาดออกซิเจนได้

ชุดดำน้ำของแมลงสาบไซบอร์ก พิมพ์แบบ 3 มิติ

เพื่อทลายขีดจำกัดนี้ ทีมวิจัยจึงได้ออกแบบและสร้างชุดดำน้ำน้ำหนักเบาที่มีความยืดหยุ่นสูงด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ ตัวชุดประกอบด้วย 3 ส่วนหลัก ได้แก่ ถังผลิตออกซิเจนเคมีขนาดจิ๋ว เปลือกนอกกันน้ำที่ยืดหยุ่นได้ และท่อส่งออกซิเจนซิลิโคนจำนวน 4 เส้น ระบบทั้งหมดนี้จะทำหน้าที่ปกป้องตัวแมลงจากน้ำ และส่งอากาศเข้าสู่ร่างกายของมันโดยตรง ทำให้มันเคลื่อนไหวได้อย่างอิสระทั้งบนบกและในน้ำ

ถังออกซิเจนเคมี ที่ไม่ต้องง้อถังอัดอากาศ

งานวิจัยชิ้นสำคัญนี้เป็นผลงานของทีมนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีนันยาง ประเทศสิงคโปร์ (Nanyang Technological University: NTU) ร่วมกับมหาวิทยาลัยวาเซดะ ประเทศญี่ปุ่น (Waseda University) โดยได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิชาการ Nature Communications

ทีมพัฒนาชุดดำน้ำแมลงสาบไซบอร์กจาก 2 มหาวิทยาลัย

หัวใจหลักของความสำเร็จในงานวิจัยนี้คือ วิธีการแก้ปัญหาเรื่องน้ำหนักและพื้นที่ ทีมวิศวกรระบุว่าการจะให้แมลงแบกถังอัดอากาศเหมือนนักประดาน้ำมนุษย์นั้นเป็นไปไม่ได้เพราะหนักเกินไป พวกเขาจึงหันมาใช้ระบบปฏิกรณ์เคมีบำบัด โดยภายในถังสารเคมีจิ๋วจะบรรจุฟองน้ำที่เคลือบด้วยสารแมงกานีสไดออกไซด์ เมื่อหยดสารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่เจือจางลงไป จะเกิดปฏิกิริยาเคมีที่ค่อย ๆ ปล่อยก๊าซออกซิเจนออกมาอย่างช้า ๆ และสม่ำเสมอ ส่งผ่านท่อซิลิโคนตรงเข้าสู่ช่องหายใจข้างลำตัวของแมลงสาบโดยตรง

จากการทดสอบในท่อจำลองสถานการณ์ภัยพิบัติที่มีทั้งน้ำท่วมและเต็มไปด้วยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ พบว่าแมลงสาบไซบอร์กที่สวมชุดนี้สามารถเคลื่อนไหว ดำน้ำ และรอดชีวิตอยู่ได้นานถึง 3 ชั่วโมงเต็ม โดยมีความเร็วในการเดินลุยน้ำใกล้เคียงกับการเดินบนบก

ประสิทธิภาพที่หุ่นยนต์ยังเทียบไม่ติด

เทคโนโลยีแมลงไซบอร์กสะเทินน้ำสะเทินบกนี้ มีข้อดีที่เหนือกว่าโดรนหรือหุ่นยนต์สี่ขาขนาดเล็กทั่วไป ในแง่ของ “พลังงานและความคล่องตัว” เนื่องจากระบบขับเคลื่อนหลักยังคงใช้กล้ามเนื้อและพลังงานธรรมชาติจากตัวแมลงเอง แบตเตอรี่บนหลังจึงใช้เพียงแค่การส่งสัญญาณควบคุมทิศทางและการสื่อสารเท่านั้น ทำให้ทำงานได้ยาวนานกว่า

การดำน้ำของแมลงสาบไซบอร์ก เมื่อใส่ชุดดำน้ำ

นอกจากนี้ โครงสร้างร่างกายตามธรรมชาติของแมลงสาบมีความยืดหยุ่นสูง สามารถเบียดตัวผ่านซากตึก บิดตัวในช่องแคบ หรือเดินบนพื้นผิวที่ขรุขระได้อย่างยอดเยี่ยม ซึ่งเป็นสิ่งที่หุ่นยนต์กลไกทั่วไปยังทำได้ยาก ยิ่งเมื่อเพิ่มความสามารถในการลุยน้ำ ดำน้ำข้ามสิ่งกีดขวาง หรือมุดผ่านท่อระบายน้ำที่ถูกน้ำท่วม ระบบนี้จึงกลายเป็นเครื่องมือที่ทรงพลังในการค้นหาสัญญาณชีพของผู้ประสบภัยที่ติดอยู่ภายในช่องว่างใต้ซากอาคารหลังจากเกิดเหตุภัยพิบัติ เช่น แผ่นดินไหวได้อย่างแม่นยำและรวดเร็วขึ้น

การเปลี่ยนแมลงสาบให้กลายเป็นนักกู้ภัยสะเทินน้ำสะเทินบก สะท้อนให้เห็นถึงแนวคิดการผสานธรรมชาติเข้ากับวิศวกรรมสมัยใหม่ได้อย่างลงตัว ในอนาคต ทีมผู้พัฒนาตั้งเป้าที่จะติดตั้งเซนเซอร์ตรวจจับความร้อน กล้องถ่ายภาพขนาดจิ๋ว หรือเครื่องตรวจจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มเติม เพื่อให้กองทัพไซบอร์กจิ๋วเหล่านี้สามารถระบุตำแหน่งของผู้รอดชีวิตได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น ยกระดับการช่วยเหลือเพื่อนมนุษย์ให้มีประสิทธิภาพสูงสุด

เรียบเรียงโดย ขนิษฐา จันทร์ทร

ที่มาข้อมูล: ntu, techxplore, eurekalert, newscientist
ที่มาภาพ: ntu

อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

เขียนโดย

นักเขียนอิสระ สนใจเทคโนโลยี เชื่อว่าคอนเทนต์และ Storytelling ที่ดี สามารถเชื่อมโยงผู้คนกับข้อมูลได้

บทความที่เกี่ยวข้อง

นักศึกษาไทยเจ๋ง! บุกเวทีวิจัยโลก ร่วมพัฒนาเทคโนโลยีตรวจจับนิวทริโน เชื่อมโยงความสำเร็จ Nobel Prize in Physics 2026Thai Genius

นักศึกษาไทยเจ๋ง! บุกเวทีวิจัยโลก ร่วมพัฒนาเทคโนโลยีตรวจจับนิวทริโน เชื่อมโยงความสำเร็จ Nobel Prize in Physics 2026

งานวิศวกรรมไม่ได้หยุดอยู่แค่ในห้องเรียน แต่สามารถต่อยอดไปสู่ภารกิจสำรวจจักรวาลระดับโลกได้!

13 ต.ค. 69|15 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →
“ราดำ” ภัยเงียบที่มากับบ้านหลังน้ำท่วมวิทยาศาสตร์

“ราดำ” ภัยเงียบที่มากับบ้านหลังน้ำท่วม

สถานการณ์น้ำท่วมกรุงเทพมหานครในปลายเดือนกันยายน 2026 ถือเป็นหนึ่งในเหตุการณ์น้ำท่วมที่รุนแรงที่สุดในรอบหลายปี กรุงเทพมหานครประกาศเป็นพื้นที่ภัยพิบัติทั้ง 50 เขต หลังฝนตกหนักต่อเนื่องนาน 48 ชั่วโมง

13 ต.ค. 69|17 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →
ราวม่านโซลาร์เซลล์! เปิด-ปิดเองตามแสงแดด คุมผ่านมือถือ-เสียง ไม่ต้องเดินสายไฟเทคโนโลยี

ราวม่านโซลาร์เซลล์! เปิด-ปิดเองตามแสงแดด คุมผ่านมือถือ-เสียง ไม่ต้องเดินสายไฟ

อุปกรณ์ราวม่านอัจฉริยะพลังงานแสงอาทิตย์ ปรับเปลี่ยนแสงในบ้านอัตโนมัติตามการโคจรของดวงอาทิตย์ ควบคุมผ่านสมาร์ตโฟนและคำสั่งเสียง โดยไม่ต้องเจาะผนังหรือเดินสายไฟให้ยุ่งยาก

13 ต.ค. 69|19 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →
ใช้ร่างกายเป็นเครือข่าย! เซนเซอร์ขนาด 3 มม. เชื่อมอุปกรณ์ ช่วยตรวจ-รักษาเฉพาะจุดวิทยาศาสตร์

ใช้ร่างกายเป็นเครือข่าย! เซนเซอร์ขนาด 3 มม. เชื่อมอุปกรณ์ ช่วยตรวจ-รักษาเฉพาะจุด

13 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
อุตสาหกรรม AI คือกำลังสำคัญ! ช่วยดันเศรษฐกิจโลกโต 3%AI

อุตสาหกรรม AI คือกำลังสำคัญ! ช่วยดันเศรษฐกิจโลกโต 3%

12 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
พีก ธ.ค. นี้! ปรากฏการณ์เอลนีโญมีแนวโน้มรุนแรงขึ้น และจะอยู่จนถึง ก.พ. ปีหน้าสิ่งแวดล้อม

พีก ธ.ค. นี้! ปรากฏการณ์เอลนีโญมีแนวโน้มรุนแรงขึ้น และจะอยู่จนถึง ก.พ. ปีหน้า

12 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
หมอตัวจิ๋วในร่างกาย ส่องการพัฒนาหุ่นยนต์จิ๋ว สู่การรักษาโรคร้ายในอนาคตเทคโนโลยี

หมอตัวจิ๋วในร่างกาย ส่องการพัฒนาหุ่นยนต์จิ๋ว สู่การรักษาโรคร้ายในอนาคต

12 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
กรองอากาศด้วยแสง! แผ่นกรองซักได้ ดักอนุภาค 0.3 ไมครอน ช่วยลดขยะจากไส้กรองอากาศวิทยาศาสตร์

กรองอากาศด้วยแสง! แผ่นกรองซักได้ ดักอนุภาค 0.3 ไมครอน ช่วยลดขยะจากไส้กรองอากาศ

12 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
เปิด “วิทยาศาสตร์แห่งอำนาจ : ศาสตร์นอกห้องเรียน” ครั้งที่ 2!วิทยาศาสตร์

เปิด “วิทยาศาสตร์แห่งอำนาจ : ศาสตร์นอกห้องเรียน” ครั้งที่ 2!

11 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
Meta แบนโฆษณา TikTok บน Facebook และ Instagram ใน 7 ประเทศ รวมไทย มีผลทันที!Social Media

Meta แบนโฆษณา TikTok บน Facebook และ Instagram ใน 7 ประเทศ รวมไทย มีผลทันที!

10 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
Google SynthID Detector ตรวสอบลายน้ำ ภาพ คลิปวิดีโอ เสียง ที่สร้างจาก AIAI

Google SynthID Detector ตรวสอบลายน้ำ ภาพ คลิปวิดีโอ เสียง ที่สร้างจาก AI

10 ต.ค. 69
อ่านต่อ →