นักวิจัยเกาหลีพัฒนาลำโพงบางเฉียบแปะผิวหนังเปิดเพลงดังฟังได้

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
มหาวิทยาลัยในประเทศไทย ที่คนกัมพูชานิยมมาเรียนต่อมากที่สุด
จังหวัดที่มี'ผังเมือง'สวยที่สุดของไทย
จังหวัดที่มี อุทยานมากที่สุดในไทย
3 ผลไม้ที่ขึ้นชื่อว่าแพงที่สุดในโลก
คาบัง: วีรบุรุษสี่ขาผู้สละใบหน้าเพื่อลมหายใจของมนุษย์
10 ภาษาที่เรียนยากที่สุดในโลก
กัมพูชา–ลาวผนึกกำลังทหาร ยกระดับยุทธศาสตร์ความมั่นคง
โบเก็ตโตะ (Boketto) ศิลปะแห่งการเหม่อมอง ออกไปไกล ๆ ไม่ต้องคิดอะไรเลย ปลดปล่อยตนเองจากความยุ่งเหยิงในหัว
วิเคราะห์หวยด้วย AI งวดวันที่ 1 มีนาคม 69..เลขไหนมีสิทธิ์ออกมากที่สุด!
เจาะลึกเลขเด็ด "แม่นมากขั้นเทพ" และสถิติย้อนหลัง 10 ปี งวดวันที่ 1 มีนาคม 2569
ประเทศเดียวในอาเซียนที่ปกครองด้วยปกครองโดยระบบสมบูรณาญาสิทธิราชย์
เจาะรหัสเลขหน้าปกสลาก: สัญจรสุราษฎร์ธานี และสลากการกุศล งวด 1/3/69
😁 ชวนลองเข้ามาดูสิ่งที่กินไม่ได้ แต่คล้ายกับของที่น่ากิน ที่คุณอาจอยากจะกัดมันลงไปเต็ม ๆ คำ 😆
8 วิธีบริหารสมอง เพื่อยืดอายุสมองให้แข็งแรง
แผนใหม่ของแก๊งคอลเซ็นเตอร์ จับเหยื่อ 2 คนชนกันเอง โอนเงินไขว้จนหมดตัว แถมอีกฝ่ายกลายเป็นผู้ต้องหาไม่รู้ตัว
มหาวิทยาลัยในประเทศไทย ที่คนกัมพูชานิยมมาเรียนต่อมากที่สุด


