ข้ามไปยังเนื้อหาหลัก

หุ่นยนต์ช้างพิมพ์ 3 มิติ โครงสร้างตาข่ายวัสดุเดียว ปรับยืดหยุ่นเลียนแบบชีวภาพ

01 ก.ย. 682 นาที01 ก.ย. 68

หุ่นยนต์ช้างพิมพ์ 3 มิติ ใช้วัสดุโฟมเดียว แต่สามารถเลียนแบบโครงสร้างเนื้อเยื่อได้หลากหลาย โดยปรับความยืดหยุ่นแบบอ่อนนุ่มไปจนถึงความแข็งแรงเหมือนกระดูกได้

ขนาดตัวอักษร

หุ่นยนต์ช้างพิมพ์ 3 มิติ ใช้วัสดุโฟมเดียว แต่สามารถเลียนแบบโครงสร้างเนื้อเยื่อได้หลากหลาย โดยปรับความยืดหยุ่นแบบอ่อนนุ่มไปจนถึงความแข็งแรงเหมือนกระดูกได้

ทีมนักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีแห่งสหพันธ์สวิส โลซาน (EPFL) พัฒนาหุ่นยนต์ช้างเลียนแบบชีวภาพด้วยการใช้เทคโนโลยี 3D Printing โดยใช้วัสดุโฟมเดียว แต่ควบคุมโครงสร้างภายในให้มีทั้งความแข็งและความนุ่มได้จากภายใน ทำให้ใช้วัสดุแบบเดียวก็สามารถใช้งานที่ตอบโจทย์ได้หลายฟังก์ชัน

2252x3000.jpg
ภาพ 1 - หุ่นยนต์ช้าง ใช้ง่วงที่เป็นเนื้อเยื่อพิเศษบิดจับดอกไม้

งานวิจัยจาก ห้องทดลองออกแบบและสร้างหุ่นยนต์ (Computational Robot Design and Fabrication Lab – CREATE) ของสถาบันเทคโนโลยีแห่งสหพันธ์สวิส โลซาน (Federal Institute of Technology Lausanne – EPFL) ได้ตีพิมพ์ผลการศึกษาในวารสาร Science Advances เกี่ยวกับระบบ lattice programmable หรือโครงสร้างตาข่ายที่พิมพ์จากวัสดุโฟมเดียว แต่สามารถเลียนแบบคุณสมบัติเนื้อเยื่อชีวภาพได้ตั้งแต่กล้ามเนื้อที่อ่อนนุ่มจนถึงกระดูกที่แข็งแรง

ทีมวิจัยได้ออกแบบโครงสร้างตาข่าย (lattice) จากหน่วยเล็ก ๆ หรือ "cells" ที่ประกอบด้วยรูปทรงสองแบบหลักคือ BCC (body-centered cubic) และ X-cube ทำให้เซลล์สามารถออกแบบได้กว่า 4 ล้านแบบ และหากเพิ่มเป็น 5 เซลล์ ตัวเลือกจะขยายเป็น 75 ล้านแบบ ช่วยให้สามารถออกแบบหุ่นยนต์ที่ตอบสนองความต้องการเฉพาะทางได้อย่างมีประสิทธิภาพ

68e77be9.jpg
ภาพ 2 - การทำงานของโครงสร้างตาข่ายที่ทำงานได้หลายฟังก์ขัน

หุ่นยนต์ช้างที่สร้างขึ้นสามารถแสดงพฤติกรรมต่าง ๆ ได้หลากหลาย เช่น งอ บิด หมุนงวงเพื่อหยิบดอกไม้ หรือแม้แต่การเตะลูกโบว์ลิงล้มหมุดได้ 7 หมุด ความโดดเด่นของเทคโนโลยีนี้คือโครงสร้างตาข่ายที่เหมือนรังผึ้ง (honeycomb) ช่วยให้มีน้ำหนักเบาแต่คงความแข็งแรงสูง หุ่นยนต์จึงเคลื่อนที่ได้ดีในสภาพแวดล้อมต่าง ๆ รวมถึงสามารถนำโครงสร้างนี้ใส่เซนเซอร์หรือระบบอิเล็กทรอนิกส์ภายในได้ง่าย

กล่าวโดยสรุป เทคโนโลยีหุ่นยนต์ช้างพิมพ์ 3 มิติของ EPFL นี้ ผสานนวัตกรรมทางชีวกลศาสตร์กับเทคนิคการพิมพ์สามมิติได้อย่างมีประสิทธิภาพ ระบบ lattice programmable ไม่เพียงแต่จำลองการทำงานของเนื้อเยื่อจริงได้อย่างแม่นยำ แต่ยังตอบโจทย์ด้านน้ำหนักเบา ความยืดหยุ่น และความแข็งแรง เหมาะสำหรับการนำไปใช้ใน soft robotics, อุปกรณ์ wearable หรือเครื่องมือแพทย์ที่ต้องการสมดุลระหว่างความยืดหยุ่นและความทนทาน

เรียบเรียงโดย ขนิษฐา จันทร์ทร

ที่มาข้อมูล: epfl, bbc, swissinfo, 3dnatives
ที่มาภาพ: epfl, ภาพ 1, ภาพ 2
“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|18 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 →