Tags:
Node Thumbnail

นักวิจัยจากเกาหลีพัฒนาลำโพงที่มีลักษณะเป็นแผ่นโปร่งใสบางเฉียบที่สามารถแปะผิวหนังได้เหมือนกับเทปกาว และยังสามารถปรับปรุงมันใช้งานเป็นแผ่นฟิล์มไมโครโฟนได้ด้วย

ผลงานที่น่าทึ่งนี้เป็นงานวิจัยจาก Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) ในประเทศเกาหลีใต้ ทีมวิจัยได้พัฒนาแผ่นเยื่อนาโนเมมเบรน โดยแผ่นเยื่อที่ว่านี้มีส่วนประกอบสำคัญคือเส้นลวดที่ทำจากเงินขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางระดับนาโนเมตรจัดวางเรียงกันเป็นมุมฉาก ทั้งนี้แผ่นลำโพงที่พัฒนามาได้มีความโปร่งใส อีกทั้งบางและเหนียว มีความยืดหยุ่นดีพอที่จะแปะติดไปกับพื้นผิวที่บิดงอหรือผิวหนังมนุษย์ได้แทบไม่ต่างกับรูปลอกลายน้ำ

No Description

ลวดตัวนำไฟฟ้าขนาดเล็กจิ๋วของลำโพงนี้เป็นส่วนที่ทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าที่ไหลผ่านมันให้กลายเป็นเสียงโดยเกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่า thermoacoustics ซึ่งแตกต่างจากกลไกการทำงานของลำโพงทั่วไป

สำหรับลำโพงทั่วไปนั้นสัญญาณไฟฟ้าที่ผ่านเข้ามายังลำโพงจะสร้างแรงทางแม่เหล็กซึ่งก่อเกิดเป็นแรงทางกลกระทำกับแม่เหล็กถาวรที่ถูกติดตั้งเอาไว้ในตัวลำโพง แรงทางกลดังกล่าวส่งผลกระทบไปยังกรวยกระดาษซึ่งทำให้กรวยกระดาษสั่นสะเทือนตามความถี่และความแรงของสัญญาณไฟฟ้า ก่อให้เกิดแรงทางกลกับอากาศด้านหน้าลำโพงจนเป็นเสียงให้ได้ยิน

แต่กลไกที่ลำโพงของทีมนักวิจัยจากเกาหลีใช้เพื่อเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้กลายเป็นเสียงซึ่งเรียกว่า thermoacoustics นั้น คือการเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าที่ไหลผ่านลวดที่ทำจากเงินให้กลายเป็นพลังงานความร้อน ผลจากการเปลี่ยนแปลงของความร้อนที่ถูกปลดปล่อยออกมาทำให้อากาศในบริเวณใกล้เคียงเกิดการขยายตัวและลอยตัว เมื่อความร้อนจากลวดเงินเปลี่ยนแปลงด้วยความถี่และขนาดที่เปลี่ยนแปลงไปตามสัญญาณเสียงที่ถูกแปลงมาเป็นสัญญาณไฟฟ้า อากาศก็ที่ได้รับผลกระทำจากความร้อนก็จะสั่นสะเทือนตามไปด้วยจนเกิดเป็นเสียงในท้ายที่สุด

No Description

ทีมวิจัยได้สาธิตการเปิดเสียงเพลงผ่านลำโพงบางเฉียบนี้ตอนที่มันถูกแปะอยู่บนผิวหนัง แม้ว่าความดังของเสียงที่ออกจากลำโพงนั้นยังเบาอยู่มากจึงต้องใช้ไมโครโฟนเข้าไปจ่อใกล้ๆ ทว่าคุณภาพก็เสียงก็ดีเพียงพอที่จะฟังออกว่าเป็นเสียงเพลงที่บรรเลงด้วยไวโอลินจากตอนหนึ่งของเพลง La Campanella

ผลงานวิจัยลำโพงบางเฉียบนี้ยังสามารถประยุกต์ดัดแปลงเพื่อใช้เป็นไมโครโฟนได้เช่นกัน โดยการเพิ่มแผ่นฟิล์มยืดหยุ่นที่มีพื้นผิวเต็มไปด้วยปุ่มทรงพีระมิดขนาดเล็กจำนวนมากมาประกบไว้ด้านล่างอีก 1 ชั้น เมื่อมีคลื่นเสียงเดินทางมากระทบกับแผ่นเยื่อนาโนเมมเบรน แรงสั่นสะเทือนของอากาศจะทำให้แผ่นเยื่อสั่นและเกิดการสัมผัสระหว่างปลายแหลมของทรงพีระมิดบนแผ่นฟิล์มยืดหยุ่นกับเส้นลวดที่ทำจากเงินบนแผ่นเยื่อ การสัมผัสที่ว่านี้ก่อให้เกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่า triboelectric effect ผลที่ได้คือสัญญาณไฟฟ้าที่ไหลออกจากตัวนำเส้นลวดเงินขนาดจิ๋วผ่านสายสัญญาณออกไป

No Description

ทีมวิจัยได้ทดลองใช้แผ่นเยื่อนาโนเมมเบรนนี้เป็นไมโครโฟนเพื่อบันทึกเสียงพูด ว่าจะสามารถเก็บรายละเอียดของเสียงด้วยคุณภาพที่ดีเพียงพอจะใช้สำหรับการวิเคราะห์เสียงเพื่อจำแนกบุคคลได้หรือไม่ ซึ่งก็พบว่ามันสามารถรับเสียงแล้วแปลงเป็นสัญญาณได้ในระดับที่ใช้แยกแยะเสียงของแต่ละคนได้ เพียงแต่มันจำเป็นต้องอยู่ใกล้แหล่งเสียงซึ่งในที่นี้ก็คือปากจึงจะได้รับเสียงที่ดังเพียงพอสำหรับการทดลอง

No Description

แม้ผลงานของทีมวิจัยจาก UNIST ชิ้นนี้จะยังไม่สามารถนำมาใช้งานจริงได้ทันที แต่นี่ก็เป็นการยืนยันแนวคิดเรื่องการใช้นาโนเทคโนโลยีมาประยุกต์ใช้กับอุปกรณ์ด้านสื่อเสียงได้สำเร็จโดยอาศัยหลักการเปลี่ยนพลังงานที่แตกต่างจากลำโพงและไมโครโฟนที่มีอยู่ทั่วไป ซึ่งแน่นอนว่าเป็นการเปิดประตูบานใหม่ให้กับวงการฮาร์ดแวร์ ในอนาคตก็น่าจะสามารถออกแบบอุปกรณ์สื่อสารให้มีขนาดเล็กและบางลงได้อีก ไหนจะงานพัฒนาอุปกรณ์สวมใส่ที่สามารถเลือกติดตั้งชิ้นส่วนลำโพงและไมโครโฟนด้วยวิธีการใหม่ๆ ได้ด้วย

ที่มา - IEEE Spectrum, เอกสารงานวิจัย

Get latest news from Blognone

Comments

By: Witna
ContributoriPhoneAndroidWindows
on 5 August 2018 - 03:32 #1064173

นะ นี่มัน ! แบบที่ใช้ในมิสชั่นอิมพอสซิเบิ้ล !!!

By: Krit04
iPhoneWindows
on 5 August 2018 - 06:09 #1064176
Krit04's picture

ล้ำมากครับ อีกก้าวที่ใกล้หนัง Sci-Fi เข้าไปอีก ชอบข่าวนี้จัง

By: winit_a on 5 August 2018 - 07:31 #1064181

ว้าว....อ้าปากค้าง 3 วิ สุดยอดมาก

By: -Rookies-
ContributorAndroidWindowsIn Love
on 5 August 2018 - 08:00 #1064182

น่าทึ่งและน่ากลัวไปพร้อม ๆ กันเลย


เทคโนโลยีไม่ผิด คนใช้มันในทางที่ผิดนั่นแหละที่ผิด!?!

By: ปาโมกข์
iPhoneAndroidWindows
on 5 August 2018 - 08:03 #1064183
ปาโมกข์'s picture

เหมือนเสียงที่ได้ยินจากเข็มตอนกำลังอ่านแผ่นเสียงเลย (เสียงเข็มอ่านนะ แบบไม่ได้ต่อลำโพง)

By: akira on 5 August 2018 - 08:31 #1064185

Samsung Galaxy Andromeda เจอกันปี 2020 มือถือที่ไม่ต้องพกพา 555 เอาจริงนะผมว่าเป็นไปได้ แต่อาจต้องพกอุปกรณ์เล็กๆ ตัวนึงไว้กับตัว เชื่อมกันด้วยสัญญาณไร้สาย แต่ทั้งหมดสั่งงานด้วยเสียง อาจเอาไว้สั่งงานก่อน ส่วนเอาไว้ฟังคงต้องพัฒนากันอีกนานพอสมควร เพราะถ้าแค่อ่านสัญญาณ มันพอเป็นไปได้ โดยอ่านสัญญาณเสียงอย่างเดียว แล้วส่งไปแปลสัญญาณในอุปกรณ์ที่ติดตัว

By: sukjai
iPhoneAndroidRed HatUbuntu
on 5 August 2018 - 09:03 #1064189

นี่แหละของใหม่ที่แท้จริง

By: lockinlive05 on 5 August 2018 - 10:58 #1064198

ไว้เข้าขั้น Hi-Fi หรือ Hi-Res ค่อยพิจารณาความอยากได้อีกครั้ง

By: pongpatnampong
Windows Phone
on 5 August 2018 - 11:20 #1064202

ใส่นาฬิกา

By: sonkub
AndroidWindows
on 5 August 2018 - 12:18 #1064210

ต่อไปก็สามารถเอาแผ่นนี้ไปแปะที่หูไว้ได้ เอาไมค์ไปติดไว้ที่ปากได้ แปะกันแบบถาวรไปเลย

แต่ก็ต้องพัฒนาเรื่องการ pair กับอุปกรณ์ว่าจะมีการ pair และ re-pair ยังไง

By: Hoo
AndroidWindows
on 5 August 2018 - 23:05 #1064233 Reply to:1064210

คิดเหมือนกันเลย
แปะไว้ที่หู กับ คอ/กราม
เหมาะตั้งแต่งานสายลับ ยันหูฟังเพลง/handfree ตอนวิ่งออกกำลังกาย

By: luna777
AndroidWindows
on 5 August 2018 - 19:14 #1064230

ถ้าทำเป็นสินค้าได้จริงเมื่อไรอาจมีหูทองมาต่อต้านว่า เสียงไม่ดีเท่าลำโพงกรวยกระดาษ

By: impascetic
Android
on 6 August 2018 - 13:33 #1064307 Reply to:1064230

ยังไม่ทันมา เม้นบนก็เริ่มแล้วครับ

By: langisser
In Love
on 7 August 2018 - 15:05 #1064522 Reply to:1064230

ผมว่ามันก็ไม่เท่าจริงๆแหละ

แต่มันก็ไม่จำเป็นต้องทำให้เสียงดีเหมือนลำโพงเทพเช่นกัน

By: luna777
AndroidWindows
on 7 August 2018 - 18:28 #1064547 Reply to:1064522

แค่อยู่ในระหว่างพัฒนา ยังไม่ได้ทำขายจริง อนาคตเสียงอาจดีขึ้น

By: IDCET
Contributor
on 8 August 2018 - 13:30 #1064686 Reply to:1064547

แต่ราคาก็น่าจะแพงหูฉีกเช่นเดียวกัน ส่วนการใช้งาน น่าจะเน้นสำหรับงานสัมมนา ประชาสัมพันธ์ และงานถ่ายทำหนัง/รายการโทรทัศน์โดยเฉพาะ ลดอุปกรณ์และน้ำหนักไปได้เยอะ อีกส่วนก็สำหรับผู้พิการแขนขา ที่ต้องการใช้โทรศัพท์หรือฟังเพลง ก็น่าจะช่วยได้

By: panurat2000
ContributorSymbianUbuntuIn Love
on 5 August 2018 - 22:28 #1064240
panurat2000's picture

ปิรามิด => พีระมิด

นักวิจัยเกาหลีพัฒนาลำโพงบางเฉียบแปะผิวหนังเปิดเพลงดังฟังได้

ดัง ?

แม้ว่าความดังของเสียงที่ออกจากลำโพงนั้นยังเบาอยู่มาก

เบา ?