ข้ามไปยังเนื้อหาหลัก

ซิปตัว Y พิมพ์ 3 มิติ! ยกระดับ "แขนกลหุ่นยนต์" ให้พลิ้วไหว ยืดหยุ่นเหมือนหมึก

01 มิ.ย. 694 นาที01 มิ.ย. 69

นักวิจัยชุบชีวิตแนวคิด “ซิป 3 ด้าน รูปตัว Y” ด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ เนรมิตโครงสร้างแขนกลหุ่นยนต์ให้เคลื่อนไหวได้ยืดหยุ่นมากขึ้น คล้ายการบิดตัวของหนวดหมึก พร้อมต่อยอดสู่อุปกรณ์สำหรับการสำรวจอวกาศ

ขนาดตัวอักษร

นักวิจัยชุบชีวิตแนวคิด “ซิป 3 ด้าน รูปตัว Y” ด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ เนรมิตโครงสร้างแขนกลหุ่นยนต์ให้เคลื่อนไหวได้ยืดหยุ่นมากขึ้น คล้ายการบิดตัวของหนวดปลาหมึก พร้อมต่อยอดสู่อุปกรณ์สำหรับการสำรวจอวกาศ

ลองจินตนาการถึงหุ่นยนต์ที่สามารถเลื้อยผ่านซากปรักหักพังอย่างพลิ้วไหวเหมือนสิ่งมีชีวิต แต่ในวินาทีถัดมากลับสามารถยืดตัวตรงเพื่อยกวัตถุหนักได้อย่างมั่นคง ซึ่งกำลังจะเกิดขึ้นจริงด้วยการผสมผสานกับเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ ที่นำแนวคิดที่เคยอยู่บนแผ่นกระดาษเมื่อ 40 ปีก่อนให้ใกล้เคียงความจริงมากขึ้น

นักวิจัยได้พัฒนาโครงสร้าง "ซิปรูปตัว Y" (Y-Zipper) นวัตกรรมตัวยึดรูปแบบใหม่ที่เข้ามาทลายขีดจำกัดของระบบกลไกเดิม ๆ ซึ่งไม่เพียงแต่จะเปลี่ยนวิธีที่หุ่นยนต์เคลื่อนไหว แต่ยังเปิดประตูสู่ความเป็นไปได้ใหม่ ๆ ในการเปลี่ยนสิ่งของรอบตัวให้กลายเป็นเครื่องมืออัจฉริยะที่ปรับรูปทรงตามการใช้งานได้ทันที

ตัวอย่าง ซิป 3 ด้าน รูปตัว Y และการใช้งานรูปแบบต่าง ๆ

กลไกการสลับสถานะของซิปตัว Y

โดยทั่วไปแล้ว ซิปที่เราใช้กันในชีวิตประจำวันจะมีฟันซิปสองด้านที่ขบเข้าด้วยกันเพื่อปิดรอยต่อของผืนผ้า แต่เทคโนโลยีใหม่นี้คือ "ซิปแบบ 3 ด้าน" ที่เมื่อมองจากมุมตัดจะมีลักษณะคล้ายตัวอักษร Y กลไกนี้ทำงานโดยการนำเส้นพลาสติกหรือวัสดุพิมพ์ 3 มิติที่มีความยืดหยุ่นสูงจำนวน 3 เส้นมารูดประกบเข้าด้วยกัน

ความมหัศจรรย์ของซิปตัว Y อยู่ที่การสลับสถานะทางกลศาสตร์ ในยามที่แยกออกจากกัน เส้นสายเหล่านี้จะมีความอ่อนตัว ม้วนงอ และยืดหยุ่นได้อย่างอิสระคล้ายกับหนวดหมึก ทำให้สามารถแทรกซึมหรือปรับเปลี่ยนรูปทรงไปตามสภาพแวดล้อมที่คดเคี้ยวได้อย่างง่ายดาย ทว่าเมื่อรูดหัวซิปให้ฟันกลไกทั้ง 3 ด้านประสานกันพอดี เส้นสายที่เคยอ่อนนุ่มจะล็อกตัวเองกลายเป็นแท่งโครงสร้างสามเหลี่ยมที่มีความแข็งเกร็ง (Rigid) รองรับแรงกดและน้ำหนักได้โดยไม่บิดงอ

งานวิจัยที่นำ “ซิปสามด้าน” กลับมามีชีวิตอีกครั้ง

งานวิจัยของนักวิทยาศาสตร์จากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (Massachusetts Institute of Technology หรือ MIT) ประเทศสหรัฐอเมริกา ได้เผยแนวคิดซิปรูปตัว Y นี้ว่าถูกคิดค้นขึ้นตั้งแต่ทศวรรษ 1980 โดยนักประดิษฐ์รายหนึ่ง แต่ในยุคอดีตไม่มีเทคโนโลยีใดที่สามารถผลิตฟันซิปที่มีความซับซ้อนในระดับ 3 มิติได้ ทำให้ไอเดียนี้ถูกลืมไปนานกว่า 40 ปี

จนกระทั่งทีมวิจัยได้นำเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติขั้นสูงมาใช้คำนวณและขึ้นรูปฟันซิปที่มีรูปทรงเฉพาะตัว ทั้งในลักษณะทรงโค้ง (Arches) และแบบม้วนขด (Coils) ทำให้สามารถผลิตกลไกนี้ออกมาได้จริงในขนาดที่แม่นยำ ช่วยลดความซับซ้อนในการประกอบชิ้นส่วน และทำให้โครงสร้างนี้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพแบบที่ไม่เคยทำมาก่อนในอดีต

การสลับสถานะของซิปตัว Y ในการขึ้นโครงสร้าง

พลิกโฉม "แขนกลหุ่นยนต์" ได้ซับซ้อนขึ้น

ปัจจุบันวงการหุ่นยนต์กำลังให้ความสนใจกับ “หุ่นยนต์นิ่ม” (Soft Robotics) ซึ่งออกแบบให้เคลื่อนไหวคล้ายสิ่งมีชีวิต เช่น หมึก ไส้เดือน หรือแมงกะพรุน เพราะสามารถทำงานในพื้นที่แคบได้มากกว่าหุ่นยนต์แข็งแบบเดิม โครงสร้างซิป 3 ด้านจึงเป็นทางเลือกใหม่ที่ช่วยให้แขนกลสามารถบิดตัวได้หลายทิศทางโดยไม่ต้องใช้ข้อต่อแข็งจำนวนมาก ลดความซับซ้อนของระบบกลไก และช่วยให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ได้ลื่นไหลขึ้น

การปฏิบัติภารกิจสำรวจอวกาศ

นอกเหนือจากการใช้งานบนโลกแล้ว ซิป 3 มิติรูปตัว Y อาจกลายเป็นตัวแปรสำคัญในอุตสาหกรรมอวกาศ เพราะการขนส่งอุปกรณ์ขึ้นสู่อวกาศมีข้อจำกัดเรื่องพื้นที่และน้ำหนักที่เข้มงวดมาก โครงสร้างซิปตัว Y จะถูกนำไปใช้สร้างเสาอากาศ แขนกล หรือโครงสร้างที่สามารถพับเก็บระหว่างการปล่อยจรวด และคลี่ตัวออกเมื่อถึงวงโคจร อีกทั้งยังช่วยลดจำนวนชิ้นส่วนกลไกแข็ง ซึ่งช่วยลดน้ำหนักรวมของอุปกรณ์ได้ ซึ่งหมายถึงต้นทุนการส่งอุปกรณ์ขึ้นสู่อวกาศอาจลดลงในอนาคต

เทคโนโลยี “ซิป 3 ด้าน รูปตัว Y” จากเครื่องพิมพ์ 3 มิติ แสดงให้เห็นถึงการออกแบบเชิงวิศวกรรมสามารถเปลี่ยนรูปแบบของหุ่นยนต์และอุปกรณ์อัจฉริยะได้อย่างไร ความยืดหยุ่นในการบิดงอและเปลี่ยนรูปทรงอาจช่วยให้เครื่องจักรทำงานใกล้เคียงสิ่งมีชีวิตมากขึ้น แม้ว่าเทคโนโลยีที่เคยเป็นเพียงแนวคิดในอดีต แต่ก็อาจเป็นโครงสร้างสำคัญแห่งอนาคตที่มนุษย์นำมาใช้งานได้จริงในอนาคต

เรียบเรียงโดย ขนิษฐา จันทร์ทร

ที่มาข้อมูล: mit, bgr, techeblog, designboom
ที่มาภาพ: mit

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

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

การพิมพ์สามมิติ
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|13 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →
“ราดำ” ภัยเงียบที่มากับบ้านหลังน้ำท่วมวิทยาศาสตร์

“ราดำ” ภัยเงียบที่มากับบ้านหลังน้ำท่วม

สถานการณ์น้ำท่วมกรุงเทพมหานครในปลายเดือนกันยายน 2026 ถือเป็นหนึ่งในเหตุการณ์น้ำท่วมที่รุนแรงที่สุดในรอบหลายปี กรุงเทพมหานครประกาศเป็นพื้นที่ภัยพิบัติทั้ง 50 เขต หลังฝนตกหนักต่อเนื่องนาน 48 ชั่วโมง

13 ต.ค. 69|15 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →
ราวม่านโซลาร์เซลล์! เปิด-ปิดเองตามแสงแดด คุมผ่านมือถือ-เสียง ไม่ต้องเดินสายไฟเทคโนโลยี

ราวม่านโซลาร์เซลล์! เปิด-ปิดเองตามแสงแดด คุมผ่านมือถือ-เสียง ไม่ต้องเดินสายไฟ

อุปกรณ์ราวม่านอัจฉริยะพลังงานแสงอาทิตย์ ปรับเปลี่ยนแสงในบ้านอัตโนมัติตามการโคจรของดวงอาทิตย์ ควบคุมผ่านสมาร์ตโฟนและคำสั่งเสียง โดยไม่ต้องเจาะผนังหรือเดินสายไฟให้ยุ่งยาก

13 ต.ค. 69|17 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 →