ไม่มีมอเตอร์ ไม่มีแบตเตอรี่ แต่กระโดดสูงกว่า 80 เท่าของตัวเอง หุ่นยนต์นิ่มตัวนี้เอาแรงมาจากไหน?
ลองนึกภาพหุ่นยนต์ตัวเล็ก ๆ ที่ไม่มีมอเตอร์ ไม่มีแบตเตอรี่ ไม่มีล้อ และไม่มีขา
แต่เมื่อถูกแสงอินฟราเรด มันกลับบิดตัว สะสมพลังงาน แล้วดีดตัวขึ้นจากพื้นได้เอง
ที่น่าสนใจกว่านั้นคือ มันไม่ได้กระโดดได้เพียงครั้งเดียว แต่สามารถ รีเซ็ตตัวเองแล้วเริ่มกระโดดรอบใหม่ ได้ตราบใดที่ยังได้รับแสงอินฟราเรดอย่างเหมาะสม
นี่คือผลงานของนักวิจัยจาก North Carolina State University ซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร PNAS ช่วงปลายเดือนสิงหาคม 2569
และแบบที่นักวิจัยปรับให้เหมาะสมสามารถกระโดดในแนวดิ่งได้สูงกว่า 80 เท่าของความสูงตัวเอง
ไม่มีแบตเตอรี่ แล้วพลังงานมาจากไหน?
คำตอบคือ พลังงานมาจากแสงอินฟราเรดภายนอก
ตัวหุ่นยนต์ทำจากวัสดุที่เรียกว่า Liquid Crystal Elastomer หรือ LCE ซึ่งสามารถตอบสนองต่อความร้อนที่เกิดจากแสงได้
นักวิจัยนำแถบ LCE มาทำเป็นโครงสร้างคล้ายหยดน้ำ และติดส่วนแข็งรูปตัว V ที่ปลายด้านหนึ่ง
เมื่อถูกแสงอินฟราเรด พื้นผิวของ LCE จะหดตัว ทำให้โครงสร้างเริ่มหมุนและบิด
แต่เพราะส่วนตัว V ขัดขวางไม่ให้มันเพียงกลิ้งไปกับพื้น การบิดจึงเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ และพลังงานยืดหยุ่นถูกสะสมอยู่ในโครงสร้าง
ถ้าเรียงกระบวนการแบบง่ายที่สุดก็คือ
แสงอินฟราเรด → LCE หด → โครงสร้างบิด → สะสมพลังงาน → Snap → กระโดด
เมื่อการบิดถึงจุดวิกฤต พลังงานที่สะสมอยู่จะถูกปล่อยออกอย่างรวดเร็ว ส่วนแข็งรูปตัว V จะกระแทกพื้นและส่งตัวหุ่นขึ้นไปในอากาศ
จุดเด่นจริง ๆ คือ “กระโดดแล้วรีเซ็ตตัวเอง”
ถ้าหุ่นยนต์กระโดดได้ครั้งเดียวแล้วต้องมีคนจับมาง้างใหม่ งานนี้คงไม่น่าสนใจเท่านี้ครับ
ความพิเศษอยู่ที่ หลังจากปล่อยพลังงานและลอยขึ้นจากพื้น ตัว LCE จะคลายการบิดกลับไปใกล้รูปร่างเดิม
เมื่อลงพื้นและยังมีแสงอินฟราเรดอยู่ กระบวนการสะสมพลังงานก็เริ่มขึ้นใหม่ได้อีกครั้ง
จึงเกิดวงจร
บิดตัว → สะสมพลังงาน → ดีดตัว → คลายกลับ → เริ่มใหม่
NC State เรียกลักษณะนี้ว่า self-resetting เพราะตัวโครงสร้างสามารถกลับเข้าสู่สภาพพร้อมเริ่มรอบใหม่ได้เอง โดยไม่ต้องมีมอเตอร์อีกชุดมาง้างกลับ
กระโดดสูงกว่า 80 เท่าของตัวเองจริงไหม?
จริงในแง่ สัดส่วนต่อความสูงของตัวหุ่นยนต์
งานวิจัยรายงานว่าแบบที่ปรับเหมาะสมสามารถกระโดดแนวดิ่งได้สูงกว่า 80 เท่าของความสูงตัว และกระโดดไปข้างหน้าได้มากกว่า 3 เท่าของความยาวตัว
แต่ต้องระวังการตีความ เพราะตัวหุ่นยนต์มีขนาดเล็กมาก
ดังนั้นคำว่า “80 เท่า” ไม่ได้หมายถึงกระโดดสูงระดับตึก แต่หมายถึงประสิทธิภาพเมื่อเทียบกับขนาดตัวของมันเอง
แค่เปลี่ยนมุม V ก็เปลี่ยนวิธีเคลื่อนที่
จุดที่สวยมากในเชิงวิศวกรรมคือ นักวิจัยไม่จำเป็นต้องใส่มอเตอร์เพิ่มเพื่อเปลี่ยนว่าหุ่นจะคลานหรือกระโดด
เพียงปรับ มุมของส่วนแข็งรูปตัว V พฤติกรรมก็เปลี่ยนไป
ประมาณ 120 องศา — หุ่นมีแนวโน้มคลานไปข้างหน้า
ประมาณ 90 องศา — กระโดดไปข้างหน้า
ประมาณ 50 องศา — กระโดดขึ้นในแนวดิ่ง
พูดอีกแบบคือ Geometry กลายเป็นส่วนหนึ่งของการควบคุมพฤติกรรม
แทนที่จะต้องเขียนโปรแกรมว่า “ตอนนี้ให้คลาน ต่อไปให้กระโดด” นักวิจัยสามารถออกแบบพฤติกรรมบางส่วนลงไปในรูปร่างของตัวหุ่นตั้งแต่แรก
แล้วแสงแรงขึ้น จะกระโดดแรงขึ้นเรื่อย ๆ ไหม?
ไม่ใช่ครับ
นักวิจัยพบว่าความเข้มของแสงอินฟราเรดต้องอยู่ในช่วงที่เหมาะสม
ถ้าอ่อนเกินไป หุ่นอาจสะสมพลังงานไม่พอสำหรับการกระโดด
แต่ถ้าแรงเกินไป การเคลื่อนที่อาจเริ่มไม่เสถียร และกระโดดไปในทิศทางที่คาดเดาได้ยากขึ้น
ดังนั้นระบบนี้ไม่ได้เป็นสูตรว่า
“ยิ่งส่องแสงแรง ยิ่งกระโดดดี”
แต่ต้องหาจุดสมดุลระหว่างพลังงานที่ป้อนเข้าและความเสถียรของการเคลื่อนที่
พื้นไม่เรียบก็ยังไปต่อได้
ทีมนักวิจัยไม่ได้ทดลองเฉพาะบนโต๊ะเรียบในห้องปฏิบัติการ
ในงาน Proof of Concept มีการทดลองกับสภาพพื้นหลายประเภท เช่น หญ้า ทราย หิน เศษไม้ ทางลาด สิ่งกีดขวาง รวมถึงบริเวณรอยต่อระหว่างน้ำกับพื้นดิน
ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างแบบนี้สามารถเคลื่อนที่ผ่านสภาพแวดล้อมที่ไม่เรียบและไม่เป็นระเบียบได้ในระดับต้นแบบ
นี่เป็นเหตุผลว่าทำไมนักวิจัยจึงมองว่ากลไกดังกล่าวอาจมีศักยภาพสำหรับงานอย่างการนำทางในพื้นที่ซับซ้อน หุ่นยนต์ฝูง และการสำรวจสภาพแวดล้อม
แต่ยังไม่ใช่หุ่นยนต์กู้ภัยพร้อมใช้งาน
จุดนี้ต้องแยกข้อเท็จจริงออกจากภาพอนาคตครับ
NC State ระบุชัดว่า งานนี้ยังไม่มีการใช้งานทันที และเป็นความก้าวหน้าพื้นฐานที่ควรนำไปศึกษาต่อยอด
ดังนั้นเรายังไม่ควรบอกว่า หุ่นยนต์ชนิดนี้กำลังถูกส่งไปสำรวจซากอาคาร หรือถูกใช้งานจริงในพื้นที่ภัยพิบัติแล้ว
สิ่งที่พูดได้อย่างแม่นยำกว่าคือ
กลไกนี้มีคุณสมบัติที่น่าสนใจสำหรับการพัฒนาหุ่นยนต์ขนาดเล็กที่ต้องเคลื่อนผ่านพื้นที่ซับซ้อนในอนาคต
แล้วนี่คือพลังงานฟรีหรือเปล่า?
ไม่ใช่
หุ่นยนต์ไม่ได้สร้างพลังงานจากความว่างเปล่า
พลังงานของมันมาจากแสงอินฟราเรดที่ส่องจากภายนอก
วัสดุ LCE ทำหน้าที่รับพลังงานนั้น แล้วเปลี่ยนให้กลายเป็นการเปลี่ยนรูปและพลังงานยืดหยุ่น ก่อนปล่อยออกมาเป็นการเคลื่อนที่
สิ่งที่โดดเด่นจึงไม่ใช่คำว่า “ไม่มีพลังงาน”
แต่คือ
ไม่ต้องแบกแบตเตอรี่และมอเตอร์ไว้บนตัวเอง
ทำไมงานนี้ถึงน่าสนใจกว่าการทำหุ่นให้กระโดดสูง?
เพราะมันแสดงแนวคิดสำคัญของ Soft Robotics ว่า
คุณสมบัติของวัสดุและรูปทรงสามารถทำหน้าที่บางอย่างแทนกลไกควบคุมที่ซับซ้อนได้
ตัวหุ่นสามารถ
- รับพลังงานจากภายนอก
- สะสมพลังงาน
- ปล่อยพลังงานอย่างรวดเร็ว
- เคลื่อนที่
- คืนรูป
- เริ่มวงจรใหม่
ทั้งหมดนี้เกิดจากการออกแบบวัสดุและ Geometry ที่ทำงานร่วมกัน
ครั้งต่อไปถ้าเห็นคำว่า
“หุ่นยนต์ไม่มีแบตเตอรี่”
จึงอย่าเพิ่งตีความว่า
“หุ่นยนต์ไม่มีแหล่งพลังงาน”
ในกรณีนี้พลังงานยังมีอยู่ครบ
แค่เดินทางมาในรูปของ แสงอินฟราเรด
แล้วผ่านกระบวนการ
แสง → การหดตัว → การบิด → พลังงานยืดหยุ่น → การดีดตัว
จนสิ่งที่ดูเหมือนหุ่นยนต์จิ๋วกำลังกระโดดด้วยตัวเอง
จริง ๆ แล้วคือการเอา วัสดุศาสตร์ ฟิสิกส์ และรูปทรง มาทำงานร่วมกันอย่างฉลาดมากครับ
1. North Carolina State University — Light-Powered Soft Robots Can Keep Jumping Forever, 28 August 2026
https://news.ncsu.edu/2026/08/soft-robots-jumping-forever/
2. Fangjie Qi และคณะ — A Self-Resetting Soft Ring for Autonomous, Continuous Leaping in Unstructured Environments, Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)
https://doi.org/10.1073/pnas.2607940123
หมายเหตุ: งานวิจัยนี้เป็นต้นแบบด้าน Soft Robotics และยังไม่มีการใช้งานเชิงพาณิชย์ทันที ภาพประกอบบางภาพเป็นการจำลองเพื่อช่วยอธิบายหลักการ ไม่ใช่ภาพถ่ายต้นแบบจริงทุกภาพ
เขียนโดย พีรพัฒน์ พีพี
ชอบหยิบสิ่งธรรมดามาตั้งคำถาม แล้วค้นให้ลึกจนเจอคำตอบที่ทำให้รู้สึกว่า “อ๋อ ที่แท้เป็นแบบนี้”
เล่าเรื่องให้เข้าใจง่าย มีที่มา และแยกข้อเท็จจริงออกจากความคิดเห็น
ลมหนาวเริ่มมา ไม่ได้แปลว่าฝนจะหมดทันที!
สนามบินแห่งเดียวของไทย ที่ตัวสนามบินตั้งอยู่ในเขต 2 จังหวัด
เจาะลึกแนวทางเลขมงคลจากปฏิทินจีน 2 ฉบับคัดพิเศษ งวดวันที่ 1 พฤศจิกายน 2569
เจาะรายได้ทหารอาชีพ ตั้งแต่พลทหารถึงนายทหารสัญญาบัตร มีเบี้ยเลี้ยงและสวัสดิการอะไรบ้าง
จังหวัดเดียวของประเทศไทย ที่ไม่มี พื้นที่ติดกับจังหวัดอื่นเลย
ยูเครน–รัสเซียล่าสุด 15 ตุลาคม 2569 โจมตีโรงกลั่นน้ำมันกระทบราคาพลังงานโลกอย่างไร?
ย้อนรอยวิวัฒนาการจากก๋วยเตี๋ยวจีนสู่ก๋วยเตี๋ยวไทย ไขปริศนาพวงเครื่องปรุง 4 อย่างบนโต๊ะอาหาร กับการปรับตัวทางวัฒนธรรมที่เปลี่ยนวิธีกินไปตลอดกาล
ไขมันสีน้ำตาลเกี่ยวข้องกับสุขภาพอย่างไร
เลขเด็ด "ม้าสีหมอก" งวดวันที่ 1 พฤศจิกายน 69 วิ่งมาให้โชคแล้ว..ส่องด่วน!
ไขความลับต้มจับฉ่าย เมนูสามัญประจำบ้านที่ยิ่งอุ่นยิ่งอร่อย พร้อมเปิดตำนานการเดินทางข้ามทะเลสู่หม้อต้มแห่งความทรงจำ
คลื่นที่เห็นบนผิวดวงอาทิตย์เกิดจากอะไร
ไขปริศนาที่มาของคำว่า "Ladybug" ทำไมแมลงเต่าทองถึงมีชื่อเรียกเหมือนสุภาพสตรี พร้อมเปิดตำนานความเชื่อและข้อเท็จจริงทางวิทยาศาสตร์
ทำไมพืชดอกอาตากามาจึงเปิดปากใบตอนกลางคืน
ลมหนาวเริ่มมา ไม่ได้แปลว่าฝนจะหมดทันที!
ไขมันสีน้ำตาลเกี่ยวข้องกับสุขภาพอย่างไร
คลื่นที่เห็นบนผิวดวงอาทิตย์เกิดจากอะไร








