นักวิทยาศาสตร์เมืองออสซี่ได้ค้นพบ เส้นใยนาโนทิวบ์ที่บิดได้อย่างกล้ามเนื้อของงวงช้าง นำมาซึ่งความหวังในการสร้าง นาโนบอท หรือหุ่นยนต์ระดับนาโนที่ดีขึ้นกว่าเดิมได้ในวันข้างหน้า
ศาสตราจารย์กีออฟ สปิงค์ส แห่งสถาบันวิจัยโพลิเมอร์อัจฉริยะ มหาวิทยาลัยวูลลองกอง ประเทศออสเตรเลีย และทีมงานได้รายงานการค้นพบนี้ในวารสารวิชาการ Science แล้ว
"เราได้สร้างวัสดุชนิดใหม่ที่สามารถเกิดการหมุนได้เมื่อเราใส่กระแสไฟฟ้าไปให้" ศาสตราจารย์สปิงค์สอธิบาย
"สิ่งที่เราได้ค้นพบนี้มีคุณสมบัติค่อนข้างจะคล้ายกับกล้ามเนื้องวงของช้าง หรือลิ้นของจิ้งจก หรือแม้แต่แฟลเจลล่าของแบคทีเรีย"
เมื่อ 4 ปีก่อนนั้น ทีมนักวิจัยกลุ่มหนึ่งที่สถาบันนาโนเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเทคซัส ที่ดัลลัส สหรัฐอเมริกา ได้เริ่มสร้างเส้นด้ายแบบละเอียด ด้วยคาร์บอนนาโนทิวบ์ทั้งอัน เป็นเส้นด้ายของคาร์บอนที่มีขนาดเล็กที่สามารถใช้กระแสไฟฟ้าในการควบคุมการบิดตัวได้ เพื่อการต่อยอดไปสร้างเส้นใยอัจฉริยะในอนาคต
"ในงานวิจัยครั้งนั้น พวกเขาพยายามจะมองหาเส้นใยเอนกประสงค์ที่สามารถนำไปสร้างแบตเตอรี่ เสาอากาศ หรือนำไปใช้ในระบบป้องกันขีปนาวุธ"
ยาวาด โฟโรกี หนึ่งในทีมนักวิจัยครั้งล่าสุดนี้ได้นำเส้นใยคาร์บอนนาโนทิวบ์ที่มีความยาวสั้นมาทำการทดลองและได้ค้นพบวัสดุที่หมุนได้เมื่อใส่กระแสไฟฟ้าเข้าไปให้ในขณะที่มันกำลังอยู่ในสารละลายอิเล็กโตรไลท์ (สารละลายที่เป็นตัวนำไฟฟ้า)
ถ้าเรากลับขั้วของกระแสไฟฟ้า มันก็จะหมุนกลับไปอีกทิศทางหนึ่ง" ศาสตราจารย์สปิงค์สกล่าว
โดยธรรมชาติแล้ว การบิดตัวของกล้ามเนื้ออย่างหนวดของปลาหมึกนั้นจะเกี่ยวข้องกับเส้นใยรูปร่างขดตัวของมัน ซึ่งเส้นใยนี้จะสามารถหมุนได้จากตัวแกนไร้กระดูกตรงกลางของตัวมัน
สำหรับการบิดตัวของคาร์บอนนาโนทิวบ์ของนักวิจัยนั้น จะเกิดจากการที่วัสดุดังกล่าวได้รับกระแสไฟฟ้ามากขึ้น ผ่านทางการใส่กระแสไฟฟ้าลงไปในสารละลายอิเล็กโตรไลท์มากขึ้น
ศาสตราจารย์สปิงค์สกล่าวว่า วัสดุนี้เป็นวัสดุที่หมุนได้เยอะมาก สามารถหมุนได้เร็วถึง 600 รอบต่อวินาที หรือและค่าการหมุนต่อเซนติเมตรของเส้นใยชนิดนี้คิดเป็น 1,000 เท่าของเส้นใยชนิดอื่นๆเลยทีเดียว
ในวารสารวิชาการนั้น ศาสตราจารย์สปิงค์สและทีมงานได้ระบุว่า วัสดุดังกล่าวสามารถนำไปสร้างเป็นที่กวนสารที่เล็กระดับมิลลิเมตรได้ด้วย แต่หลังจากนี้ นักวิจัยก็หวังว่า วัสดุนี้จะสามารถนำไปสร้างเครื่องจักรที่เล็กระดับไมโครกันต่อไป
"โดยทั่วไปแล้ว งานชิ้นนี้จะมีประโยชน์มากถ้าคุณกำลังต้องการการเคลื่อนไหวทางกลในพื้นที่ที่จำกัด เพราะการสร้างมอเตอร์แบบที่เคยทำๆมานั้นเป็นสิ่งที่ยากลำบากในพื้นที่แบบนี้"
นักวิจัยยังกล่าวด้วยว่า วัสดุชนิดนี้สามารถนำไปใช้ผลิตสินค้าเชิงพาณิชย์ได้ เช่น เลนส์ซูมในโทรศัพท์มือถือ
แต่สิ่งที่น่าจะเป็นไปได้และมีประโยชน์มาก น่าจะเป็นเรื่องของการพัฒนาหุ่นยนต์ระดับนาโนที่จะนำส่งยา กำจัดสิ่งแปลกปลอม ต่อสู้กับมะเร็งในร่างกายของมนุษย์ ในอนาคตข้างหน้า เนื่องจากในปัจจุบันนั้นสิ่งที่เป็นเรื่องท้าทายการใช้หุ่นยนต์ระดับนาโนในร่างกายของมนุษย์ก็คือเรื่องที่ว่ามันจะเคลื่อนไหวในกระแสเลือดของมนุษย์ได้อย่างไร
ศาสตราจารย์สปิงค์สบอกว่า กล้ามเนื้อเทียมจากการใช้วัสดุเหล่านี้น่าจะช่วยแก้ปัญหาดังกล่าวได้ เช่น อาจจะสร้างเป็นแฟกเจลลา (ตัวโบกพัดเพื่อการเคลื่อนไหว เช่น ในแบคทีเรีย) ของหุ่นยนต์ที่กำลังว่ายน้ำอยู่ในกระแสเลือดได้
ปัจจุบัน นักวิจัยกลุ่มนี้กำลังทำวิจัยในเรื่องการใช้วัสดุในการฝังอุปกรณ์การแพทย์เข้าไปในกล้ามเนื้อประสาทหูคลอเคลีย ซึ่งเป็นกล้ามเนื้อที่ละเอียดอ่อนที่มีพื้นที่จำกัดมาก และเป้าหมายในระยะยาวของนักวิจัยก็คือการพัฒนาอุปกรณ์สวมใส่ที่จะให้ความช่วยเหลือในการเคลื่อนไหวของมนุษย์ได้ นอกจากนี้ยังจะพัฒนาปลอกแขนที่จะช่วยเคลื่อนไหวหรือแม้แต่นวดให้กับผู้สวมใส่ให้ได้
ส่วนในเรื่องความปลอดภัยนั้น นักวิจัยทิ้งท้ายว่า "ก็ยังมีงานที่จะต้องทำอีกเยอะเพื่อจะตัดสินใจว่าอุปกรณ์เหล่านี้จะปลอดภัยหรือไม่ หรือสถานการณ์แบบไหนที่มันจะปลอดภัย เช่นเดียวกับการค้นพบสารเคมีแบบอื่นๆนั่นแหละ"
แปลจาก: http://www.abc.net.au/science/articles/2011/10/14/3336939.htm
อ้างอิงจาก http://www.vcharkarn.com/vnews/154036
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น