“ถ้วยดูด” เลียนแบบปากปลา ยกของหนักกว่าตัวเองได้ 850 เท่า

ทีมนักวิจัยมหาวิทยาลัยปักกิ่ง (Peking University) จากประเทศจีน ได้พัฒนาเทคโนโลยี “ถ้วยดูด” (Suction Cup) ที่มีน้ำหนักเพียง 70 กรัม แต่สามารถยกวัตถุที่หนักกว่า 850 เท่าของน้ำหนักตัวเองได้ เลียนแบบกลไกการยึดเกาะของปาก ปลาแลมเพรย์ (Lamprey) ปลาที่สามารถใช้ปากเกาะดูดบนตัวสัตว์ทะเลขนาดใหญ่ เช่น วาฬหรือฉลาม ได้อย่างแน่นหนา แม้จะว่ายน้ำด้วยความเร็วสูงทีมนักวิจัยมหาวิทยาลัยปักกิ่ง (Peking University) จากประเทศจีน ได้พัฒนาเทคโนโลยี “ถ้วยดูด” (Suction Cup) ที่มีน้ำหนักเพียง 70 กรัม แต่สามารถยกวัตถุที่หนักกว่า 850 เท่าของน้ำหนักตัวเองได้ เลียนแบบกลไกการยึดเกาะของปาก ปลาแลมเพรย์ (Lamprey) ปลาที่สามารถใช้ปากเกาะดูดบนตัวสัตว์ทะเลขนาดใหญ่ เช่น วาฬหรือฉลาม ได้อย่างแน่นหนา แม้จะว่ายน้ำด้วยความเร็วสูงการยึดเกาะของปลาแลมเพรย์ปลาแลมเพรย์หรือปลาแวมไพร์ มีโครงสร้างพิเศษที่เรียกว่า Oral Disc หรือแผ่นปากดูด ซึ่งช่วยให้สามารถยึดเกาะกับสัตว์ต่าง ๆ ได้อย่างมั่นคง ประกอบขึ้นด้วยองค์ประกอบหลัก 2 ส่วน ได้แก่ ขอบปากนุ่ม (Soft Lip) ทำหน้าที่สร้างซีลปิดสนิท ป้องกันอากาศและน้ำรั่ว และวงแหวนฟันเล็ก ๆ ที่ช่วยเกี่ยวเข้ากับพื้นผิวของสัตว์ตัวอื่น การทำงานร่วมกันของสองส่วนนี้ทำให้ปลาแลมเพรย์ สามารถเกาะติดได้แม้ในสภาพแวดล้อมที่มีแรงกระแสน้ำสูงทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยปักกิ่ง (Peking University) ได้สร้างอุปกรณ์ที่เลียนแบบโครงสร้างปากของปลาแลมเพรย์ชนิด Far Eastern brook lamprey ซึ่งเป็นปลาแลมเพรย์น้ำจืดที่พบในจีน ญี่ปุ่น และรัสเซีย อุปกรณ์ถูกออกแบบให้มีลักษณะเป็นแผ่นกลม โดยมีส่วนประกอบสำคัญ ได้แก่ ขอบซิลิโคน (Silicone Lip) สำหรับสร้างสุญญากาศเหมือนถ้วยดูด และแกนกลางพิเศษ ที่ทำจากวัสดุ Shape Memory Polymer (SMP) พอลิเมอร์ชนิดพิเศษที่สามารถ เปลี่ยนรูปแล้วกลับคืนสู่รูปร่างเดิมได้เมื่อได้รับสิ่งกระตุ้นบางอย่าง ซึ่งในตัวถ้วยดูดนี้ จะสามารถเปลี่ยนความแข็งได้ตามอุณหภูมิเมื่อกดถ้วยดูดลงบนพื้นผิวต่าง ๆ ขอบซิลิโคนจะสร้างสุญญากาศขึ้นมาในทันที ฮีตเตอร์ภายในจะทำให้แกนกลางพิเศษ SMP อุ่นขึ้นประมาณ 33 องศา และทำให้วัสดุอ่อนตัวลงจนเหมือนยาง เมื่อวัสดุอ่อนตัว มันจะถูกแรงดูดดึงเข้าไปในร่องหรือรูเล็ก ๆ บนพื้นผิว เมื่อปิดฮีตเตอร์ ถ้วยดูดจะกลับมาแข็งตัวและล็อกตัวเองเข้ากับพื้นผิว ด้วยกลไกนี้ อุปกรณ์สามารถยึดติดได้อย่างมั่นคง แม้ว่าสุญญากาศจะหลุดออกมาบางส่วนก็ตามผลการทดลองและเป้าหมายจากการทดสอบตัวถ้วยดูดในห้องทดลอง พบว่าแม้ตัวอุปกรณ์จะมีน้ำหนักเพียง 70 กรัม เท่านั้น แต่สามารถสร้างแรงยึดเกาะเพื่อยกวัตถุที่หนักกว่าตัวเองได้มากกว่า 850 เท่าของน้ำหนักตัว สามารถนำมาใช้งานได้ทั้งบนบกและใต้น้ำนอกจากนี้ อุปกรณ์ยังสามารถยึดติดกับพื้นผิวหลากหลายประเภท เช่น โต๊ะ ประแจ อิฐ และเปลือกหอย จุดเด่นสำคัญคือมันสามารถเกาะติดพื้นผิวที่ขรุขระ มีรูพรุน หรือมีรูปทรงไม่สม่ำเสมอได้ด้วย ซึ่งเป็นข้อจำกัดของถ้วยดูดแบบทั่วไปทีมนักวิจัยมองว่าเทคโนโลยีนี้มีศักยภาพสูงในการนำไปใช้กับหุ่นยนต์และงานวิศวกรรมในหลากหลายด้าน เช่น ใช้กับหุ่นยนต์สำรวจทรัพยากรใต้ทะเลลึก การซ่อมบำรุงโครงสร้างทางทะเล หุ่นยนต์กู้ภัยในพื้นที่น้ำท่วมหรือพื้นที่อันตราย ไปจนถึงระบบหุ่นยนต์ที่สามารถทำงานได้ทั้งบนบกและใต้น้ำ ด้วยความสามารถในการยึดเกาะพื้นผิวได้หลากหลาย เทคโนโลยีนี้อาจกลายเป็นองค์ประกอบสำคัญของหุ่นยนต์ยุคใหม่งานวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์ Cyborg and Bionic Systems ซึ่งเน้นงานวิจัยด้านเทคโนโลยีหุ่นยนต์และระบบชีวเลียนแบบโดยเฉพาะ : Cyborg and Bionic Systemsแหล่งที่มา: EurekAlertข่าวที่เกี่ยวข้องเปรียบเทียบสเปค Samsung Galaxy S26 Seriesเปิดตัว Samsung Galaxy S26 Ultra สมาร์ตโฟน AI รุ่นเรือธงใหม่ล่าสุดเปิดตัวยานใต้น้ำอัจฉริยะเกาะติดเรือแม่ชาร์จพลังงานคล้ายเหาฉลาม และปล่อยโดรนโจมตีไต้เลื่อนปล่อยภารกิจ Ax-4 หลังพบการรั่วของออกซิเจนเหลว (LOx) ขณะตรวจสอบระบบเปิดตัว visionOS 26 พร้อมฟีเจอร์ใหม่ยกระดับ Apple Vision Pro