สวัสดีครับ ยินดีต้อนรับทุกท่านเข้าสู่ช่อง ZimZimDIY
สำหรับวันนี้ ผมจะพูดถึง ปรากฎการณ์ แปลกๆ ปรากฎการณ์หนึ่ง
ซึ่งเราสามารถ ใช้ประโยชน์ของมันนำมาผลิตเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ได้
ซึ่งเรามาดูกันครับว่า ปรากฎการณ์นี้ มันมีลักษณะแปลก ยังไง
ก่อนอื่นให้ ให้เพื่อนๆ ลองจินตนาการตามนะครับว่า
ผมมีวัสดุ อยู่ชิ้นหนึ่ง
ถ้าหากผม ทำการ กด ลงไป หรือ ทำให้วัสดุ ตัวนั้นๆ เกิดการเปลี่ยนแปลงรูปร่างในเชิงกล เกิดขึ้น
มันสามารถ ที่จะผลิตพลังงานเป็น กระแสไฟฟ้าออกมาได้ครับ
และในทางกลับกัน
เมื่อผมป้อนกระแสไฟฟ้าเข้าไป มันสามารถ ที่จะทำให้ วัสดุอุปกรณ์ ตัวนั้นๆ เกิดการบิดงอเล็กๆ เกิดการสั่นสะเทือน
กลายเป็นแรงเชิงกล ออกมาได้เช่นกันหมายถึง
การกดวัตถุนั้นลงไปแล้วได้พลังงานเป็นกระแสไฟฟ้าออกมา
สำหรับปรากฎการณ์นี้ จะเกิดขึ้นได้ ก็ต่อเมื่อวัสดุตัวนั้นๆ เป็นผลึก และ มีสภาพ ขั้วเป็นทางไฟฟ้านิดหน่อย
ยกตัวอย่าง วัสดุที่เกิดขึ้นได้เองตามธรรมชาติ ก็อย่างเช่น แร่ ควออส
ถ้าหากเรานำ ควออส หั่นเป็นมุมฉาก แล้วบีบมัน ลงไป
มันสามารถสร้างแรงดันไฟฟ้า เล็กๆออกมาได้ครับ
แต่ ต้องหั่นเป็นมุมฉากเท่านั้นนะครับ
แล้วอะไร ทำให้ ควออส ถึงสามารถ สร้างกระแสไฟฟ้าได้
ผมมีคำตอบในเรื่องนี้ ครับ
เราลอง มาเจาะลึกดูที่โครงสร้าง ของอะตอม กันครับ
ในทางเคมี ควออส มักจะประกอบด้วย อะตอมของ ซิลิคอน และ อะตอมของ ออกซิเจน วางอยู่ในอัตราส่วนที่เท่าเทียมกัน
สังเกตุ ว่าค่าเฉลี่ย ของประจุบวก ระหว่างอะตอมของซิลิคอนทั้งสาม จุดศูนย์กลางของประจุ จะอยู่ตรงจุดนี้
ถ้าหากผมบีบมัน
รูปร่างของโครงสร้าง มันจะเปลี่ยนแปลงไป
ส่งผลให้ความสมมาตรของ การกระจายประจุ จะเปลี่ยนแปลงตาม
อะตอมของซิลิคอนทั้ง 2 จะเคลื่อนที่ออกไปด้านข้าง
ส่วน อะตอมของซิลิคอนด้านล่าง ก็จะเลื่อนขึ้นมาข้างบน ดังนั้นตำแหน่งเฉลี่ย ของประจุบวก จึงขยับขึ้นไปเล็กน้อย
ส่งผลให้ด้านหนึ่งกลายเป็น ประจุบวก อ่อนๆ
และในทำนองเดียวกัน ตำแหน่งของค่าเฉลี่ยประจุลบ ก็ เขยิบ ลงมาเช่นกัน
ด้านหนึ่ง ก็เลยกลายเป็น ประจุลบ อ่อนๆ
ซึ่งความแตกต่างนี้ ถ้าหากมันเกิดขึ้น พร้อมกัน ทั่วทั้งวัสดุ
ก็จะส่งผลให้ เราได้แรงดันไฟฟ้าออกมามากขึ้นครับ
เราสามารถประยุกต์ใช้ คุณสมบัติเหล่านี้ ทำเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และขายในเชิงพาณิชย์ได้นะครับ
อย่างเช่น แผ่นเปียโซอิเล็กทริกส์ ตัวนี้
เรารู้ว่าเมื่อ กดลงไป มันสามารถ สร้างกระแสไฟฟ้าได้
กดเบาก็ได้ไฟน้อย กดมากก็ได้ไฟเยอะ
ถ้าติดตามข่าว ก็เห็นว่า
น้องๆ น.ศ คณะวิศวกรรมศาสตร์ ม.ขอนแก่น
ก็เคยนำแผ่นเปียโซอิเล็กทริก หลายๆแผ่น มาเรียงต่อกัน ทั้งอนุกรมและขนาน วางใส่ในรองเท้า
แล้วก็เดินไปเดินมา
เปลี่ยนการสั่นสะเทือนจากการเดิน เป็นพลังงานไฟฟ้า ชาร์จเข้าไปในเพาเวอร์แบงค์ครับ
อีกตัวอย่างหนึ่งนะครับ ช่องของคุณ Koo Game
ก็นำแผ่นเปียโซ มาแปะไว้กับกลอง ทำเป็น trigger กลองไฟฟ้า ซึ่งไดนามิกดังเบาที่ได้
ก็ขึ้นอยู่กับน้ำหนักแรง ที่เราตีลงไป
ถ้าหากเรานำแผ่นเปียโซ ต่อกับโมดูล ก็สามารถทำเป็นเซนเซอร์ตรวจจับการสั่นสะเทือนออกมาได้
ถ้าหากเรานำแผ่นเปียโซ ใส่วงจรเราก็ทำเป็นลำโพง Buzzer ได้ด้วย ก็คือเพียงแค่ป้อนไฟเข้า ก็จะได้ เป็นเสียงออด คีย์เดียว ออกมา
หรือ ถ้าหากเรานำแผ่นเปียโซ ต่อกับแอมป์ขยาย ก็จะกลายเป็นลำโพง เสียงเก๋ๆ ออกมาแบบนี้ครับ
แผ่นเปียโซ ก็ยัง ทำเป็นไมค์โครโฟนได้อีกด้วย
และ แผ่นเปียโซ ก็สามารถทำเป็น แผ่นฮัลตราโซนิก ที่ใช้แยกอะตอมของน้ำออกมาเป็นไอ ได้
และนี้ก็คือ อุปกรณ์ส่วนหนึ่ง ที่ผมพอจะนึกออก ณ ตอนนี้ นะครับ
สังเกตุว่ามัน ต่างก็ใช้คุณสมบัติ ของปรากฎการ Piezoelectricity แทบทั้งสิ้น
แล้วเพื่อนๆละครับ มีอุปกรณ์ตัวไหน ใช้งานผ่าน คุณสมบัตินี้บ้างหรือเปล่า
ยังไงๆก็ สามารถ เข้ามาคอมเมนต์ พูดคุย แสดงความคิดเห็นกันได้
สำหรับคลิปนี้ผมขออธิบายไว้เท่านี้ก่อน ขอบคุณเพื่อนๆ ทุกท่านที่ติดตามรับชมครับ