เป้สะพายหลังลดแรงกระแทก และเก็บพลังงาน

    Credit: Adapted from ACS Nano 2021, DOI: 10.1021/acsnano.0c07498

เป้สะพายหลังเป็นอุปกรณ์ขนสัมภาระแบบไม่ต้องถือ ให้ความสะดวกสบาย แต่การแบกน้ำหนัก และการเคลื่อนไหวอย่างการวิ่ง หรือเดินทำให้เกิดแรงกระแทก ซึ่งส่งผลกระทบกับแผ่นหลัง และคอทำให้เกิดอาการปวดเมื่อยได้ ปลายเดือนมกราคม พ.ศ. 2564 วารสาร สมาคมเคมีแห่งอเมริกา (The American Chemical Society Journal : ACS Journal) ได้ตีพิมพ์ต้นแบบเป้สะพายหลังที่ไม่เพียงแต่ลดปัญหาแรงกระแทก แต่ยังสามารถสร้างประโยชน์ในด้านอื่นได้อีกด้วย

โดย ACS Journal รายงานว่า ทีมนักวิจัยจากประเทศจีน ได้ออกแบบและสร้างต้นแบบวัสดุที่มีความยืดหยุ่นเรียกว่า “อีลาสโตเมอร์” (Elastomer) กับโครงเป้สะพายหลังเพื่อยึดไม่ให้เป้เกิดการเคลื่อนไหวขณะเดิน จึงช่วยลดแรงกระแทก ที่กระทำกับแผ่นหลังและคอได้ประมาณร้อยละ 20 นอกจากนี้มีการติดตั้งอุปกรณ์ผลิตพลังงานขนาดเล็กที่เรียกว่า “ไทรโบอิเล็กทริก” หรือ “ไทรโบอิเล็กทริกนาโนเจนเนอเรเตอร์” (Triboelectric nanogenerators: TENGs) ที่ช่วยเปลี่ยนพลังงานจากการเคลื่อนที่ระหว่างตัวโครงเป้ และตัวบรรจุสัมภาระให้เป็นพลังงานไฟฟ้าได้ถึงร้อยละ 14 ซึ่งเพียงพอที่จะนำไปใช้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อย่างนาฬิกา และหลอดไฟแอลอีดี (LED)

หากทีมวิจัยสามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตไฟฟ้าได้มากกว่านี้ ในอนาคตอาจสามารถใช้เชื่อมต่อกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ เช่น ระบบสำรวจหาตำแหน่งพื้นโลกด้วยดาวเทียม (GPS) หรือเซ็นเซอร์ชีวภาพเป็นการเพิ่มคุณสมบัติการใช้งานเป้สะพายหลังให้มีความหลากหลายยิ่งขึ้น

เรียบเรียงโดย นุชจริม เย็นทรวง กองวิชาการวิทยาศาสตร์ สำนักวิชาการพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ องค์การพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์แห่งชาติ (อพวช.)

ที่มาข้อมูล
Load-reducing backpack powers electronics by harvesting energy from walking. [ออนไลน์] 2564,แหล่งที่มา https://www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210203090533.htm [8 กุมภาพันธ์ 2564]
ไทรโบอิเล็กทริกนาโนเจนเนอเรเตอร์: คำตอบสำหรับพลังงานยุคใหม่. [ออนไลน์], แหล่งที่มา http://thaigovscholars.org/addon/PAPERS/154-167.pdf [11 กุมภาพันธ์ 2564]