นักวิจัยเกาหลีพัฒนาลำโพงบางเฉียบแปะผิวหนังเปิดเพลงดังฟังได้
โพสท์โดย กฤติน พันธ์ดี
นักวิจัยจากเกาหลีพัฒนาลำโพงที่มีลักษณะเป็นแผ่นโปร่งใสบางเฉียบที่สามารถแปะผิวหนังได้เหมือนกับเทปกาว และยังสามารถปรับปรุงมันใช้งานเป็นแผ่นฟิล์มไมโครโฟนได้ด้วย
ผลงานที่น่าทึ่งนี้เป็นงานวิจัยจาก Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) ในประเทศเกาหลีใต้ ทีมวิจัยได้พัฒนาแผ่นเยื่อนาโนเมมเบรน โดยแผ่นเยื่อที่ว่านี้มีส่วนประกอบสำคัญคือเส้นลวดที่ทำจากเงินขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางระดับนาโนเมตรจัดวางเรียงกันเป็นมุมฉาก ทั้งนี้แผ่นลำโพงที่พัฒนามาได้มีความโปร่งใส อีกทั้งบางและเหนียว มีความยืดหยุ่นดีพอที่จะแปะติดไปกับพื้นผิวที่บิดงอหรือผิวหนังมนุษย์ได้แทบไม่ต่างกับรูปลอกลายน้ำ

ลวดตัวนำไฟฟ้าขนาดเล็กจิ๋วของลำโพงนี้เป็นส่วนที่ทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าที่ไหลผ่านมันให้กลายเป็นเสียงโดยเกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่า thermoacoustics ซึ่งแตกต่างจากกลไกการทำงานของลำโพงทั่วไป
สำหรับลำโพงทั่วไปนั้นสัญญาณไฟฟ้าที่ผ่านเข้ามายังลำโพงจะสร้างแรงทางแม่เหล็กซึ่งก่อเกิดเป็นแรงทางกลกระทำกับแม่เหล็กถาวรที่ถูกติดตั้งเอาไว้ในตัวลำโพง แรงทางกลดังกล่าวส่งผลกระทบไปยังกรวยกระดาษซึ่งทำให้กรวยกระดาษสั่นสะเทือนตามความถี่และความแรงของสัญญาณไฟฟ้า ก่อให้เกิดแรงทางกลกับอากาศด้านหน้าลำโพงจนเป็นเสียงให้ได้ยิน
แต่กลไกที่ลำโพงของทีมนักวิจัยจากเกาหลีใช้เพื่อเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้กลายเป็นเสียงซึ่งเรียกว่า thermoacoustics นั้น คือการเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าที่ไหลผ่านลวดที่ทำจากเงินให้กลายเป็นพลังงานพลังงานความร้อน ผลจากการเปลี่ยนแปลงของความร้อนที่ถูกปลดปล่อยออกมาทำให้อากาศในบริเวณใกล้เคียงเกิดการขยายตัวและลอยตัว เมื่อความร้อนจากลวดเงินเปลี่ยนแปลงด้วยความถี่และขนาดที่เปลี่ยนแปลงไปตามสัญญาณเสียงที่ถูกแปลงมาเป็นสัญญาณไฟฟ้า อากาศก็ที่ได้รับผลกระทำจากความร้อนก็จะสั่นสะเทือนตามไปด้วยจนเกิดเป็นเสียงในท้ายที่สุด

ทีมวิจัยได้สาธิตการเปิดเสียงเพลงผ่านลำโพงบางเฉียบนี้ตอนที่มันถูกแปะอยู่บนผิวหนัง แม้ว่าความดังของเสียงที่ออกจากลำโพงนั้นยังเบาอยู่มากจึงต้องใช้ไมโครโฟนเข้าไปจ่อใกล้ๆ ทว่าคุณภาพก็เสียงก็ดีเพียงพอที่จะฟังออกว่าเป็นเสียงเพลงที่บรรเลงด้วยไวโอลินจากตอนหนึ่งของเพลง La Campanella
ผลงานวิจัยลำโพงลำโพงบางเฉียบนี้ยังสามารถประยุกต์ดัดแปลงเพื่อใช้เป็นไมโครโฟนได้เช่นกัน โดยการเพิ่มแผ่นฟิล์มยืดหยุ่นที่มีพื้นผิวเต็มไปด้วยปุ่มทรงปิรามิดขนาดเล็กจำนวนมากมาประกบไว้ด้านล่างอีก 1 ชั้น เมื่อมีคลื่นเสียงเดินทางมากระทบกับแผ่นเยื่อนาโนเมมเบรน แรงสั่นสะเทือนของอากาศจะทำให้แผ่นเยื่อสั่นและเกิดการสัมผัสระหว่างปลายแหลมของทรงปิรามิดบนแผ่นฟิล์มยืดหยุ่นกับเส้นลวดที่ทำจากเงินบนแผ่นเยื่อ การสัมผัสที่ว่านี้ก่อให้เกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่า triboelectric effect ผลที่ได้คือสัญญาณไฟฟ้าที่ไหลออกจากตัวนำเส้นลวดเงินขนาดจิ๋วผ่านสายสัญญาณออกไป

ทีมวิจัยได้ทดลองใช้แผ่นเยื่อนาโนเมมเบรนนี้เป็นไมโครโฟนเพื่อบันทึกเสียงพูด ว่าจะสามารถเก็บรายละเอียดของเสียงด้วยคุณภาพที่ดีเพียงพอจะใช้สำหรับการวิเคราะห์เสียงเพื่อจำแนกบุคคลได้หรือไม่ ซึ่งก็พบว่ามันสามารถรับเสียงแล้วแปลงเป็นสัญญาณได้ในระดับที่ใช้แยกแยะเสียงของแต่ละคนได้ เพียงแต่มันจำเป็นต้องอยู่ใกล้แหล่งเสียงซึ่งในที่นี้ก็คือปากจึงจะได้รับเสียงที่ดังเพียงพอสำหรับการทดลอง

แม้ผลงานของทีมวิจัยจาก UNIST ชิ้นนี้จะยังไม่สามารถนำมาใช้งานจริงได้ทันที แต่นี่ก็เป็นการยืนยันแนวคิดเรื่องการใช้นาโนเทคโนโลยีมาประยุกต์ใช้กับอุปกรณ์ด้านสื่อเสียงได้สำเร็จโดยอาศัยหลักการเปลี่ยนพลังงานที่แตกต่างจากลำโพงและไมโครโฟนที่มีอยู่ทั่วไป ซึ่งแน่นอนว่าเป็นการเปิดประตูบานใหม่ให้กับวงการฮาร์ดแวร์ซึ่งในอนาคตก็น่าจะสามารถออกแบบอุปกรณ์สื่อสารให้มีขนาดเล็กและบางลงได้อีก ไหนจะงานพัฒนาอุปกรณ์สวมใส่ที่สามารถเลือกติดตั้งชิ้นส่วนลำโพงและไมโครโฟนด้วยวิธีการใหม่ๆ ได้ด้วย
3ชนิดต้นไม้ “หน้าบ้าน” ที่เน้นความสวยงามและความเขียวสดตลอดปี
พื้นที่จังหวัดที่มาแรงที่สุดในฐานะเมืองหลวงแห่งที่2ของไทย
วิเคราะห์เลขตารางทักษาอาจาร์ออร่า งวดวันที่ 16 เมษายน 2569
เปิดวาร์ป 5 จังหวัด ค่าครองชีพถูกม๊าก แต่คุณภาพชีวิตดีเว่อร์
สะพานที่ข้ามแหล่งน้ำจืดที่มีความยาวมากที่สุดในประเทศไทย
เปิดเลขเด่นตำราท้าวเวสสุวรรณ...16 เมษายน 2569
ที่เที่ยวไทยคนน้อย ฟิวเหมือนไปต่างประเทศ..
เลขอาจารย์ต้น สาริกางิ้วดำ...วันที่ 16 เมษายน 2569
"เมือง"ที่อากาศเย็นกำลังดีตลอดทั้งปี
5 เมืองสงบ ใช้ชีวิตสบาย ห่างไกลความวุ่นวาย
สถานศึกษาที่น่าเรียนที่สุดในประเทศไทย
จังหวัดจับปลาหมึกได้มากที่สุด 5 อันดับแรกของประเทศไทย
"กล้วยน้ำว้าไอศกรีมด่าง" เนื้อนุ่มละมุนกลิ่นวานิลลาคัสตาร์ด จัดได้ว่าเป็นสายพันธุ์กล้วยที่รสชาติดีที่สุดในโลกสายพันธุ์หนึ่ง
เขมรมองค้อน! ต่างชาติปลื้ม “สุวรรณภูมิ” จัดเต็มสงกรานต์ แจกของที่ระลึก-โชว์หุ่นละครเล็ก สะท้อนพลัง Soft Power ไทย
😯 ชวนลองเข้ามาดูภาพถ่ายที่น่าทึ่ง จนอาจจะทำให้คุณพูดได้ว่า “ตอนนี้ฉันได้เห็นทุกอย่างแล้ว! 😆
เฉลยไวรัล! "หนูบนหัว" สาวไต้หวันกลางตลาดนัด ที่แท้คือสัตว์เลี้ยงสุดน่ารู้ ไม่ใช่หนูท่ออย่างที่คิด
หมดเวรหมดกรรมเรื่องส่งต่องาน! ออฟฟิศจีนผุดเทรนด์สร้าง "ร่างโคลน AI" นั่งทำงานแทนตอนลาออก... ล้ำหรือหลอน?
วงการแพทย์สะเทือน! ตะลึง "โรงพยาบาล AI 100%" แห่งแรกของโลก รักษาคนไข้ 3,000 คนในวันเดียว โดยไม่มีหมอตัวจริง?!
“คนไทยไม่แพ้ชาติใด!” เปิดนวัตกรรม Tower Light เตือนแผ่นดินไหวตึกสูง ต้นทุนถูกกว่าต่างชาติ 5 เท่า
เผยโฉมนวัตกรรมใหม่ "Aircela" เปลี่ยนอากาศให้กลายเป็นน้ำมัน