AI ระบบสมองกลปัญญาประดิษฐ์ที่จะมาเป็นผู้ช่วยสำคัญของมนุษย์ที่อาจจะมาแย่งงานเราในอนาคตได้ง่าย ๆ

AI ระบบสมองกลปัญญาประดิษฐ์ที่จะมาเป็นผู้ช่วยสำคัญของมนุษย์ที่อาจจะมาแย่งงานเราในอนาคตได้ง่าย ๆ

                สิ่งประดิษฐ์นวัตกรรมที่กำลังมามาแรงเป็นกระแสที่คนส่วนใหญ่พูดถึงกันมากตอนนี้ คงหนีไม่พ้นเรื่อง ปัญญาประดิษฐ์หรือ AI (Artificial Intelligent) เพราะทุกคนคงทราบดีว่าตอนนี้ AI เริ่มเก่งและก้าวเข้ามามีบทบาทเป็นผู้ช่วยในงานของมนุษย์ขึ้น จนสามารถคาดการณ์ได้ว่าในอนาคตอีกไม่นานเอไอจะสามารถเข้ามาแย่งงานของมนุษย์ได้หลายงานเลยทีเดียว ดังนั้นหากคนรุ่นใหม่ไม่รู้จักตื่นตัว ก็ไม่แน่ว่าในอนาคตอาจจะต้องลำบากเพราะเอไอจะเข้ามาแย่งงานเราไปหมด ดังนั้นวันนี้เราคงจะต้องมาเรียนรู้กันหน่อยแล้ว ว่าสถานะของเอไอตอนนี้เป็นอย่างไร แล้วมันจะสามารถทำอะไรได้บ้างในอนาคต

นิยามของเอไอคืออะไร มันแตกต่างจากเครื่องคอมพิวเตอร์ และเครื่องจักรทำงานได้เองอื่น ๆ อย่างไร?

คอมพิวเตอร์คือสมองกลที่ถูกมนุษย์สร้างขึ้นเพื่อใช้ช่วยในการคำนวณ เป็นเครื่องทุนแรงในการคิดวิเคราะห์ปัญหาทางคณิตศาสตร์ที่มีความซับซ้อนผ่านชุดโปรแกรมที่เราเขียนขึ้นมา ด้วยการป้อนค่าอินพุทที่ต้องการจะคำนวณเข้าไป แล้วปล่อยให้โปรแกรมคำนวณผลลัพธ์ออกมา เครื่องคอมพิวเตอร์จะสามารถทำงานได้ก็ต่อเมื่อมนุษย์สั่งการเท่านั้น หากเราไม่ได้สั่งมันก็แค่ตั้งอยู่เฉยไม่สามารถทำงานอะไรได้ แตกต่างจากเอไอที่เป็นสมองกลปัญญาประดิษฐ์ที่มนุษย์สร้างขึ้นจากการจำลองระบบความคิดของมนุษย์ เอไอจึงสามารถเรียนรู้สิ่งต่าง ๆ ได้เอง คิดวิเคราะห์ได้โดยที่มนุษย์ไม่จำเป็นต้องสั่ง ตราบใดที่เรายังเปิดเครื่องทิ้งไว้ เอไอจะสามารถเรียนรู้สร้างเสริมประสบการณ์ให้ตัวเองได้ตลอดเวลา โดยนิยามความสามารถของสมองกลที่เป็นเอไอจะประกอบด้วย 4 อย่างคือ เป็นระบบที่คิดได้เหมือนมนุษย์ ทำงานได้เหมือนมนุษย์ คิดมีเหตุผลเช่นเดียวกับมนุษย์ และทำอย่างมีเหตุผลเช่นเดียวกับมนุษย์

ความสามารถของเอไอในตอนนี้เป็นอย่างไร มันสามารถทำอะไรได้บ้างแล้ว?

                มนุษย์ได้ใช้เวลาพัฒนาระบบเอไอมานานหลายสิบปีแล้ว และด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยี ชิพและระบบประมวลผลในปัจจุบัน ทำให้ตอนนี้ความสามารถของเอไอพัฒนาก้าวหน้าจากแต่ก่อนมาก โดยล่าสุดนี้หลายคนคงได้ยินข่าวที่เอไออัลฟ่าโกสามารถเล่นหมากล้อมชนะคนที่เล่นหมากล้อมเก่งที่สุดในโลกได้, เอไอวัตสันสามารถเล่นเกมตอบปัญหาเกมโชว์ชื่อดังอย่าง Jabpardy ชนะผู้แข่งขันที่เก่งที่สุดได้, เอไอโซเฟียในร่างหุ่นยนต์สาวคล้ายมนุษย์ที่เพิ่งถูกรัฐบาลซาอุดิอาระเบียให้สัญชาติเป็นที่เรียบร้อย เธอสามารถแสดงสีหน้าท่าทาง คิดและตอบปัญหาได้เหมือนมนุษย์ และล่าสุดเอไอผู้ประกาศข่าวจากประเทศจีน ที่สร้างความฮือฮาให้กับวงการข่าวไม่น้อย แม้ว่าเอไอในปัจจุบันจะยังไม่ถูกสร้างออกมาเป็นรูปเป็นร่างให้สามารถต่อสู้แข่งขันกับมนุษย์ได้ แต่คุณคงได้เห็นแล้วว่าสมองของพวกมันใหญ่แค่ไหน

ด้วยทิศทางการพัฒนาของเอไอเช่นนี้ ทำให้ผู้พัฒนาสามารถประมาณการได้เลยว่าเอไอใช้เวลาเรียนรู้เพียงแค่ 1 วัน มันสามารถเรียนรู้ได้มากเท่ากับคน ๆ หนึ่งเรียนรู้เป็นเวลา 180 ปี ด้วยความสามารถเช่นนี้ทำให้เอไอสามารถเรียนรู้ทุกสรรพวิชาที่มนุษยชาติรู้จักให้หมดสิ้นได้ในระยะเวลาเพียงไม่กี่ปีเท่านั้น และตอนนี้ระบบปฏิบัติการเอไอก็ได้ถูกนำไปฝังไว้ในอุปกรณ์ต่าง ๆ มากมายของมนุษย์แล้ว เช่น รถยนต์ที่วิ่งเองได้โดยอัตโนมัติ เอไอในสมาร์ทโฟน กล้องถ่ายรูป หรือแม้แต่ในโดรนที่ปฏิบัติการในทางการทหาร ซึ่งมันสามารถทำงานแทนมนุษย์และตัดสินใจแทนมนุษย์ได้

โลกเราจะเป็นเช่นไรหากระบบขนส่ง “ไฮเปอร์ลูป” ถูกนำมาใช้งานอย่างจริงจังจนเป็นทางเลือกหลักในการใช้งาน?

โลกเราจะเป็นเช่นไรหากระบบขนส่ง “ไฮเปอร์ลูป” ถูกนำมาใช้งานอย่างจริงจังจนเป็นทางเลือกหลักในการใช้งาน?

หลายคนคงได้ทราบกันแล้วว่า ในแวดวงเทคโนโลยีและวิศวกรรมตอนนี้เรื่องราวของระบบขนส่งไฮเปอร์ลูปเป็นกระแสที่มาแรงมากแค่ไหน หลังจากที่ได้เริ่มมีการก่อสร้างเส้นทางไฮเปอร์ลูปอย่างเป็นทางการสายแรกขึ้นในดูไบเป็นที่เรียบร้อยแล้วโดยบริษัทเวอร์จิน ไฮเปอร์ลูป วัน ไม่เพียงเท่านั้นยังมีประเทศร่ำรวยอีกหลายประเทศที่ให้ความสนใจ ไม่ว่าจะเป็นซาอุดิอาระเบีย อินเดีย และจีน เป็นต้น ระบบไฮเปอร์ลูปในเวอร์ชั่นใช้งานจริงปัจจุบันนั้นแตกต่างจากอัลฟ่า โมเดล ที่อีลอน มัสก์ได้นำเสนอเป็นครั้งแรกมากเลยทีเดียว โดยเฉพาะระบบของเวอร์จิน ไฮเปอร์ลูปวันนั้นเรียกได้ว่าพร้อมเต็มที่แล้วสำหรับการติดตั้งใช้งาน ขอเพียงมีผู้ที่ใจกล้าพอที่จะตัดสินใจลงทุน

ระบบไฮเปอร์ลูปที่ใช้งานได้จริงในตอนนี้มีลักษณะเป็นเช่นไร?

ระบบไฮเปอร์ลูปที่ถูกนำมาใช้งานจริงในตอนนี้โดยบริษัทเวอร์จิน ไฮเปอร์ลูปวัน เป็นที่ใช้พอดวิ่งในท่อเช่นเดียวกับอัลฟ่า โมเดลที่อีลอน มัสก์ได้เริ่มต้นไว้ แต่การขับดันพอดจะไม่ได้อาศัยหลักการอัดอากาศให้พอดวิ่งไปข้างหน้า เหมือนกับการยิ่งปืนลมที่มัสก์ได้นำเสนอ เพราะหากทำแบบนั้นจะทำให้ยากต่อการควบคุมพอดและไม่ปลอดภัย เวอร์จิน ไฮเปอร์ลูปวัน จึงเลือกใช้ระบบขับดันด้วยแม่เหล็กไฟฟ้าที่สามารถควบคุมพอดได้ง่ายกว่าและปลอดภัยกว่านั่นเอง

หากระบบไฮเปอร์ลูปถูกนำมาใช้งานจริงจะเกิดประโยชน์อย่างไร?

ระบบขนส่งไฮเปอร์ลูปเป็นระบบขนส่งที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงมาก โดยพอดจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงถึง 1,200 กม./ชม. ภายในท่อสุญญากาศที่อยู่บนพื้นดิน ทำให้การเดินทางระหว่างเมืองใหญ่ ๆ ที่แต่ก่อนใช้รถไฟความเร็วสูงเดินทาง ที่ต้องใช้เวลาเป็นชั่วโมงอาจจะเหลือเพียงไม่กี่นาที ความสะดวกรวดเร็วในการเดินทางเช่นนี้นอกจากจะเหนือกว่ารถไฟความเร็วสูงแล้ว ยังเหนือกว่าการใช้เครื่องบินที่ต้องมีระยะเวลาที่ต้องรอระหว่างขึ้นเครื่องและลงเครื่องนานมากด้วย และในระยะยาวแล้วความคุ้มค่าในการลงทุนไฮเปอร์ลูปนั้นจะมีความคุ้มค่ามากกว่า เพราะหากตั๋วมีราคาถูกกว่าเครื่องบินและรถไฟความเร็วสูง ก็คาดว่าจะมีผู้คนสนใจใช้บริการเป็นจำนวนมาก เพราะมีความสะดวกรวดเร็วคล่องตัวกว่า

มีการวิเคราะห์ว่าในช่วงเริ่มต้นนี้การลงทุนเส้นทางไฮเปอร์ลูปให้เกิดความคุ้มค่ามากที่สุดควรเลือกเส้นทางที่เป็นการเชื่อมต่อระหว่างเมืองใหญ่ เช่น เส้นทางลอสแองเจลิสกับซานฟรานซิสโก หรือเส้นทางระหว่างสต็อกโฮล์มกับเฮลซิงกิ ซึ่งเป็นเส้นทางที่ตอนนี้กำลังอยู่ในช่วงศึกษาความคุ้มค่าการลงทุน ที่เป็นเช่นนั้นเพราะการเดินทางเชื่อมต่อระหว่างเมืองใหญ่ที่เป็นแหล่งธุรกิจ จะมีผู้สนใจใช้บริการเป็นจำนวนมาก และส่วนมากจะเป็นคนมีฐานะที่ไม่เกี่ยงเรื่องราคาค่าตั๋วที่ตอนแรกอาจจะยังแพงอยู่ ทำให้ระยะเวลาในการคืนทุนเร็ว ในระยะยาวจึงสามารถลดราคาตั๋วเดินทางลงได้ แต่สิ่งหนึ่งที่หลายคนยังอดห่วงไม่ได้ก็คือเรื่องความปลอดภัย เพราะการเดินทางด้วยความเร็วสูงถึง 1,200 กม./ชม.นั้นหากเกิดเหตุไม่คาดฝันขึ้นมาคงจะต้องร้ายแรงกว่ารถชนที่วิ่งด้วยความเร็ว 120 กม./ชม.ประสบอุบัติเหตุเป็น 10 เท่าแน่ แค่คิดก็ไม่อยากจะคิดต่อแล้ว นี่คือสิ่งที่ผู้พัฒนาโครงการจะต้องรับมือให้ดี และตอบสังคมให้ได้ว่ามีมาตรการป้องกันความปลอดภัยอย่างไร

ระบบขนส่ง “ไฮเปอร์ลูป” รูปแบบการขนส่งรูปแบบใหม่ที่ขึ้นแท่น ๆ เป็นระบบขนแห่งอนาคตที่ถูกเลือกแล้ว

ระบบขนส่ง “ไฮเปอร์ลูป” รูปแบบการขนส่งรูปแบบใหม่ที่ขึ้นแท่น ๆ เป็นระบบขนแห่งอนาคตที่ถูกเลือกแล้ว

                ระบบขนส่งในในปัจจุบันที่เราคิดว่าทันสมัย หากให้ลองนั่งนึกกันเล่น ๆ คุณจะสามารถจินตนาการถึงอะไรได้บ้าง หลายคนตอบว่าถ้าเป็นทางอากาศก็คงต้องยกให้เครื่องบิน ทางบกก็ต้องเป็นรถไฟความเร็วสูง หากเป็นทางน้ำก็คงต้องยกให้เรือ แต่ทราบหรือไม่ว่าตอนนี้ระบบขนส่งรูปแบบใหม่ที่กำลังมาแรงแซงทางโค้งเลยคืออะไร? หากเราตอบไปหลายคนจะตอบร้องอ๋อ เพราะคำตอบนั้นก็คือ “ไฮเปอร์ลูป” (Hyperloop) สำหรับหลายคนแล้วอาจจะเคยได้ยินเพียงชื่อ แต่ไม่เคยทราบรายละเอียดมาก่อนว่าแท้ที่จริงแล้วไฮเปอร์ลูปคืออะไร และทำงานอย่างไรกันแน่ ดังนั้นวันนี้เราจะขอพาคุณมาทำความรู้จักกับมันซะหน่อย

ไฮเปอร์ลูป คืออะไร มีหลักการทำงานอย่างไร แล้วทำไมคนถึงให้ความสนใจนัก?

ไฮเปอร์ลูปคือไอเดียของรูปแบบการขนส่งสิ่งของและผู้โดยสารรูปแบบใหม่ที่ถูกนำเสนอเป็นครั้งแรกโดยสุดยอดนวัตกรรม นักลงทุน และอภิมหาเศรษฐีที่โด่งดังอย่าง อีลอน มัสก์ (Elon Musk) ที่เค้าได้เสนอไอเดียไฮเปอร์ลูปไว้ตั้งแต่ในช่วงต้นของยุค 2000 มันคือรูปแบบการขนส่งในท่อสุญญากาศที่ใช้ส่วนประกอบที่เรียกว่า พอด (pod) เป็นทำหน้าที่เป็นเหมือนแคปซูลขนาดย่อมเยาว์สำหรับบรรจุสิ่งของและผู้โดยสาร แล้วยิ่งพอดเหล่านั้นให้เคลื่อนที่เดินทางด้วยความเร็วสูงโดยอาศัยแรงดันเป็นลบหรือสุญญากาศที่ด้านหน้าพอด และแรงดันที่เป็นบวกที่ด้านหลังพอด และด้วยการเคลื่อนที่ของพอดภายใต้สภาวะสุญญากาศทำให้พอดสามารถเดินทางด้วยความเร็วสูงกว่ารถไฟความเร็วสูงมากเนื่องจากไร้แรงต้านอากาศ

ไอเดียระบบขนส่งไฮเปอร์ลูป ช่างเหมือนไอเดียจากนิยายวิทยาศาสตร์ แล้วมันถูกทำให้เป็นจริงขึ้นมาได้อย่างไร?

ไอเดียไฮเปอร์ลูปที่อีลอน มัสก์นำเสนอให้ชาวโลกได้รับรู้ครั้งแรกนั้นมีชื่อว่า “อัลฟ่า โมเดล” (Alpha Model) ที่ผู้เชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมขนส่งระดับโลกเกือบทุกคนได้พิจารณาแล้วว่ามันเป็นระบบขนส่งที่เป็นไปไม่ได้ และถึงเป็นไปได้ก็ไม่คุ้มค่าที่จะทำเป็นอย่างยิ่ง แต่มัสค์ก็ไม่ยอมเลิกล้มความตั้งใจ และเพื่อพิสูจน์ให้ชาวโลกได้เห็นว่าระบบนี้มีความเป็นไปได้ เค้าจึงได้ให้ SpaceX สร้างรางทดสอบที่เป็นท่อเพื่อเอาไว้สำหรับเป็นต้นแบบทดสอบระบบไฮเปอร์ลูปที่มีสเกลขนาดเล็กกว่าของจริง แล้วเปิดให้ผู้ที่สนใจไอเดียนี้ทั้งนักศึกษาและบริษัทห้างร้านต่าง ๆ ร่วมกันแข่งขันออกแบบพอด ซึ่งก็ได้รับความสนใจจากทั่วโลก ส่งการออกแบบเข้าร่วมการประกวดมากมาย หลังจากที่ประกวดออกแบบพอดเรียบร้อยแล้ว ทีมที่ชนะได้รับการคัดเลือกจำนวนหนึ่งจะได้รับเงินรางวัลให้กลับไปสร้างพอดจริง ๆ เพื่อส่งมาเข้าร่วมการแข่งขันทดสอบในรางทดสอบที่ SpaceX สร้างขึ้น ทีมไหนพอดสามารถทำผลงานได้ดีจะได้รับข้อเสนอให้ได้ร่วมทุนกับ SpaceX ในการทำโครงการไฮเปอร์ลูปต่อไป

ความสำเร็จยิ่งใหญ่จากจุดเริ่มต้นโครงการไฮเปอร์ลูปของอีลอน มัสก์ นำไปสู่การพัฒนาอย่างไฮเปอร์ลูปอย่างจริงจัง

                จากจุดเริ่มต้นที่จริงจังของอีลอน มัสก์ที่ทำให้นักลงทุนได้เห็นถึงศักยภาพการพัฒนาของไฮเดียไฮเปอร์ลูปนี้ ทำให้ปัจจุบันมีหลายบริษัททุ่มเทอย่างจริงจังเพื่อจะนำไอเดียไฮเปอร์ลูปที่มัสค์ไม่ได้สงวนสิทธิ์ไปพัฒนาต่อ โดยบริษัทที่เป็นผู้นำเทคโนโลยีไฮเปอร์ลูปในปัจจุบันมีหลายบริษัท เช่น Virgin Hyperloop One, TransPod, Hyperloop Transportation Technologie และ DGWHyperloop เป็นต้น แล้วก็น่าจะมีอีกหลายบริษัทผุดขึ้นตามมาอีกมากมายโดยเฉพาะในประเทศจีน หากเทคโนโลยีนี้ได้รับการพิสูจน์ใช้งานจริงแล้วพบว่ามีความคุ้มค่าในด้านการลงทุนก็เชื่อได้เลยว่าพี่จีนเราตามน้ำแน่นอน     ปัจจุบันบริษัทที่ถือได้ว่าเป็นผู้นำเบอร์ 1 ของโลกในด้านเทคโนโลยีไฮเปอร์ลูปก็ต้องยกให้ Virgin Hyperloop One ที่ตอนนี้ได้เริ่มตอกเสาเข็มเส้นทางไฮเปอร์ลูปเส้นทางแรกในดูไบแล้ว ส่วนอนาคตในวันข้างหน้าของไฮเปอร์ลูปจะสดใสแค่ไหน จะเป็นระบบขนส่งรูปแบบใหม่ที่สามารถใช้งานได้ครอบคลุมทั้งโลกดังที่อีลอน มัสก์คาดหวังไว้หรือไปเราคงต้องจับตาดูกันต่อไป

ระบบผลิตไฟฟ้าพลัง “น้ำวน” ความหวังใหม่ในการมีพลังงานใช้ของชุมชนใกล้แหล่งน้ำ

ระบบผลิตไฟฟ้าพลัง “น้ำวน” ความหวังใหม่ในการมีพลังงานใช้ของชุมชนใกล้แหล่งน้ำ

                ในสภาวะที่โลกเราประสบสภาวะวิกฤติพลังงานเช่นนี้ ประชากรโลกทุกคนจึงไม่สามารถทนนิ่งดูดายได้ นวัตกรรม (Innovator) สายเลือดใหม่ต่างช่วยกันคิดค้นไอเดียสุดเจ๋งในการพัฒนาเทคนิคการสร้างพลังงานทางเลือกขึ้นมาใช้เองแบบง่าย ๆ รวมถึงไอเดียการสร้างพลังงานจากน้ำวนที่เราจะพูดถึงกันต่อไปนี้ด้วย แต่เมื่อพูดถึงการสร้างพลังงานจากน้ำเกือบทุกคนจะต้องคิดถึงการสร้างเขื่อนที่มีขนาดใหญ่ เพื่อเป็นกักน้ำไว้เป็นจำนวนมากและมีความสูงเท่ากับตึกหลายสิบชั้นเพื่อก่อให้เกิดแรงดันน้ำจากความสูงที่ในทางวิศวกรรมเราได้นิยามเป็นคำสั้น ๆ ว่า เฮดน้ำ หรือ เฮด (Head) ใช้ในการขับกังหันน้ำขนาดยักษ์เพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้าเลี้ยงเมืองได้ทั้งเมือง ซึ่ง เช่น เขื่อน “สามผา” เขื่อนพลังน้ำที่ใหญ่ที่สุดในโลกที่ประเทศจีนที่สามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าได้เทียมเท่ากับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์หลายสิบโรงรวมกัน แต่ในปัจจุบันการจะสร้างเขื่อนขนาดใหญ่เช่นนั้นคงเป็นไปได้ยากแล้ว เพราะเราคงทราบดีว่าการสร้างเขื่อนเป็นการทำลายระบบนิเวศน์ก่อให้เกิดความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อม และเกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเป็นวงกว้าง เมื่อสร้างเขื่อนไม่ได้การพัฒนาพลังน้ำของโลกเราจะต้องหันหน้าเข้าหาวิธีการใหม่ ๆ ที่เราเรียกว่า “พลังน้ำขนาดเล็ก”

พลังน้ำขนาดเล็กคืออะไร แล้วมันจะช่วยให้คนจำนวนมากมีไฟฟ้าใช้ได้อย่างไร?

                พลังน้ำขนาดเล็ก (Micro Hydro) คือการนำพลังน้ำมาใช้โดยไม่จำเป็นต้องก่อสร้างโครงสร้างขนาดใหญ่ เป็นโครงการพลังงานทดแทนที่ประชาชนสามารถรวมกลุ่มกันทำได้ ทั้งในระดับชุมชนและระดับครอบครัว ข้อดีของพลังน้ำขนาดเล็กนั้นมีหลายประการ หลัก ๆ ที่เห็นได้ชัดคือเป็นพลังงานสะอาดที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ใช้เงินลงทุนไม่มาก ไม่ต้องใช้เทคโนโลยีที่ซับซ้อนและประชาชนทั่วไป สามารถเรียนรู้แล้วนำมาประยุกต์ใช้เองได้ แต่อย่างไรก็ตามไฟฟ้าพลังน้ำก็มีหลายรูปแบบ แม้ว่าจะมีขนาดโครงการที่เล็กแต่ก็จำเป็นต้องอาศัยเฮดน้ำที่สูงอยู่ดี เช่นบางระบบจำเป็นต้องต่อท่อน้ำลงมาจากยอดภูเขาสูงเป็นสิบเมตร เพื่อให้ได้แรงดับพอที่จะหมุนกังหันน้ำผลิตกระแสไฟฟ้าได้ ด้วยข้อจำกัดเรื่องเฮดทำให้การพัฒนาพลังน้ำขนาดเล็กเพื่อการผลิตกระแสไฟฟ้าเป็นไปได้ลำบาก โลกของไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กจึงต้องการระบบผลิตไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กรูปแบบใหม่ที่ใช้เฮดน้ำต่ำ (Low Head Micro Hydro)

ระบบไฟฟ้าพลังงานน้ำวนคือแสงสว่างแห่งวงการไฟฟ้าพลังน้ำเฮดต่ำ

ในทางปฏิบัติแล้วเป็นเรื่องที่เป็นไปได้ยากที่เราจะผลิตไฟฟ้าจากน้ำที่มีเฮดต่ำได้ เพราะแน่นอนว่ามีแรงดันไม่พอแต่ในช่วงตั้งแต่ปี ค.ศ. 2006 เป็นต้นมาได้มีวิศวกรกลุ่มเล็ก ๆ กลุ่มหนึ่งในประเทศเยอรมัน ได้อาศัยธรรมชาติของการหมุนวนอิสระของน้ำมาประยุกต์ใช้ในการผลิตพลังงานไฟฟ้าเฮดต่ำได้สำเร็จ โดยใช้หลักการง่ายเช่นเดียวกับการกดชักโครก หรือปล่อยน้ำลงรูในอ่างล้างหน้า ซึ่งก่อนที่น้ำไหลลงรูมันจะเคลื่อนที่แบบหมุนวนเป็นเกลียวรอบรูที่เราเรียกว่า “น้ำวน” นั่นเอง น้ำวนปีศาจร้ายในท้องสมุทร บัดนี้เราจะสร้างมันขึ้นมาเพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้าโดยอาศัย “บ่อน้ำวน” ที่ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษ เพื่อสร้างน้ำวนพลังงานสูงแล้วใช้พลังงานจากน้ำวนนี้ในการหมุนกังหันเพื่อผลิตไฟฟ้า ซึ่งนับตั้งแต่เริ่มพัฒนาจนกระทั่งมีการพัฒนาต่อยอดมาจนถึงปัจจุบัน ระบบนี้ได้รับการยืนยันแล้วว่าประสบความสำเร็จ ใช้ง่าย และใช้เฮดที่ต่ำมาก เพียงแค่มีเฮดน้ำ 0.7 – 2 เมตรก็สามารถสร้างบ่อน้ำวนผลิตพลังงานไฟฟ้าได้แล้ว

ด้วยความสำเร็จเช่นนี้ทำให้ระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานน้ำวนได้รับความนิยมและแพร่กระจายความรู้นี้ไปทุกทวีปทั่วโลกอย่างรวดเร็ว มันสามารถเป็นโครงการไฟฟ้าพลังน้ำได้ทั้งในระดับครอบครัว หมู่บ้าน และชุมชน เป็นความหวังใหม่ของชุมชนที่อยู่ใกล้แหล่งน้ำ และเป็นระบบผลิตไฟฟ้าที่ได้รับการวิเคราะห์แล้วว่ามีศักยภาพในการนำไปใช้งานในอนาคตได้อีกมากเลยทีเดียว แต่เป็นที่น่าเสียดายสำหรับเมืองไทยเราที่มีการพัฒนาระบบผลิตไฟฟ้าพลังน้ำวนนี้แล้วเสร็จพร้อมใช้งานแล้วเช่นกัน ติดแต่ยังขัดต่อกฎหมายด้านสิ่งแวดล้อมที่ยังเป็นอุปสรรคต่อการนำระบบนี้ไปใช้ ปัจจุบันเราจึงไม่ได้เห็นระบบผลิตไฟฟ้าเฮดต่ำพลังงานน้ำวนในเมืองไทย

พามารู้จัก “โทคาแม็ค” อุปกรณ์ที่จะทำให้ความฝันของพลังงานนิวเคลียร์ฟิวชั่นเป็นจริงขึ้นมาได้

พามารู้จัก “โทคาแม็ค” อุปกรณ์ที่จะทำให้ความฝันของพลังงานนิวเคลียร์ฟิวชั่นเป็นจริงขึ้นมาได้

ทุกคนคงทราบกันดีแล้วว่าโลกของเราในปัจจุบันกำลังประสบปัญหาวิกฤติด้านพลังงานและสิ่งแวดล้อม เรื่องที่เป็นวาระแห่งโลก ที่มนุษย์ชาติจำเป็นต้องรีบทำอย่างเร่งด่วน คือการมองหาแหล่งพลังงานแหล่งใหม่ที่เป็นพลังงานสะอาด ใช้ง่าย ควบคุมได้ง่าย และมีความปลอดภัย หนึ่งในแหล่งพลังงานรูปแบบใหม่ที่ทุกคนตั้งความหวังไว้มากที่สุดก็คือ พลังงานนิวเคลียร์รูปแบบใหม่ที่เรียกว่า “นิวเคลียร์ฟิวชั่น” (Fusion Nuclear) ที่นักวิทยาศาสตร์ด้านนิวเคลียร์ระดับโลกมั่นใจว่าการพัฒนานิวเคลียร์ฟิวชั่นจะเสร็จและเราสามารถสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟิวชั่นได้อย่างสมบูรณ์ พร้อมกับจ่ายให้ให้กับชาวโลกได้ภายใน 200 ปีนับจากนี้

รูปแบบของปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นเป็นอย่างไร และมันจะอันตรายหรือไม่?

นิวเคลียร์ฟิวชั่นคือรูปแบบปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่เกิดขึ้นภายในดวงอาทิตย์ ที่เกิดจากการหลอมรวมอะตอมของธาตุที่เบาที่สุดในจักรวาลให้กลายเป็นอะตอมของธาตุที่หนักกว่าเช่นฮีเลียม ผลผลิตที่ได้จากการหลอมรวมนี้จะเป็นพลังงานที่มหาศาลอย่างต่อเนื่อง ส่วนสิ่งที่คาดว่าจะเป็นมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมนั้นไม่มีเลย เพราะจะมีเพียงน้ำบริสุทธิ์เท่านั้นที่เป็นผลผลิตจากปฏิกิริยาที่ได้ออกมา แต่การจะเริ่มต้นปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นนั้นไม่ง่ายเลย เพราะเราจะต้องเริ่มต้นมันด้วยพลังงานที่มหาศาลมาก ด้วยการให้ความร้อนแก่อะตอมของไฮโดรเจนจนมันอยู่ในสภาวะพลาสม่าที่อุณหภูมิหลายล้านองศาเซลเซียส เพื่อที่จะหลอมอะตอมของมันเข้าด้วยกัน

ปัจจุบันมนุษย์เราสามารถก่อกำเนิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นได้กี่วิธี?

เมื่อได้ทราบเช่นนี้แล้วหลายคนคงคิดว่าแทบจะไม่มีความเป็นไปได้เลยที่จะก่อกำเนิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นบนโลกของเราได้ แต่คุณคิดผิดแล้ว เพราะตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบันมีนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรจากหลายทีมทั่วโลกได้พยายามค้นหาวิธีก่อกำเนิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่น โดยหลัก ๆ ในตอนนี้โลกเรามีวิธีกำเนิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นอยู่ 2 วิธีคือ เลเซอร์ฟิวชั่น (Laser Fusion) ที่เกิดจากการยิงลำแสงเลเซอร์พลังงานสูงหลายลำโฟกัสไปที่แคปซูลที่อัดแน่นไปด้วยอะตอมของไฮโดรเจน จนก่อกำเนิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นได้ และอีกวิธีการหนึ่งก็คือการใช้ภาชนะที่เป็นท่อรูปโดนัทที่เรียกว่า โทคาแม็ค (Tokamak)

โทคามัคคืออะไร ความสามารถพิเศษของมันมีอะไรบ้าง ?

การสร้างปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นโดยท่อโทคาแม็คนั้น เป็นวิธีการที่นักวิทย์ฯให้ความหวังมากกว่าเลเซอร์ฟิวชั่น เพราะใช้ง่ายกว่า และมีประสิทธิภาพมากกว่า แต่ก็ไม่ได้หมายความว่าต้นแบบโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบเลเซอร์ฟิวชั่นจะไม่มีโอกาสสำเร็จ ดังนั้นในบทความนี้เราจึงของอธิบายพลังงานนิวเคลียร์ฟิวชั่นจากโทคาแม็ค เพราะในปี 2018 นี้ มีข่าวความเคลื่อนไหวว่านิวเคลียร์ฟิวชั่นจากโทคาแม็คได้พัฒนาไปไกลแล้ว หากจะให้อธิบายเกี่ยวกับโทคาแม็คแบบขอสั้น ๆ มันก็คือภาชนะตัวหนึ่งที่ถูกออกแบบมาเพื่อวัตถุประสงค์ในการสร้างปฏิกิริยานิวเคลียร์โดยเฉพาะ มันถูกคิดค้นขึ้นในปี ค.ศ. 1966 โดยนักฟิสิกส์แห่งสหภาพโซเวียตอย่างลับ ๆ หลังจากที่ความรู้นี้ได้แพร่งพรายออกไปงานวิจัยการสร้างนิวเคลียร์ฟิวชั่นโดยโทคาแม็คก็เริ่มแพร่กระจายออกไปทั่วโลก ทำให้ปัจจุบันมี รัสเซีย ยุโรป อเมริกา ญี่ปุ่น และจีน (น้องใหม่) เป็นผู้นำด้านเทคโนโลยีนิวเคลียร์ฟิวชั่นที่กำเนิดโดยโทคาแม็ค คุณสมบัติสำคัญของท่อโทคาแม็คก็คือ สามารถให้พลังงานแก่อะตอมของไฮโดรเจนจนสามารถก่อเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นได้ และสามารถสร้างม่านพลังแม่เหล็กให้สามารถเก็บกับพลาสม่าร้อนที่อุณหภูมิหลายล้านองศาเซลเซียสไว้ได้ และสามารถควบคุมทิศทางการไหลของพลาสม่าร้อนที่เป็นการจำลองปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นบนดวงอาทิตย์ จนสามารถสร้างเสถียรภาพการเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นได้อย่างต่อเนื่อง

ปัจจุบันในปี 2018 นี้เทคโนโลยีฟิวชั่นในโทคาแม็คของโลกเราก็ได้พัฒนามาไกลแล้ว โดยล่าสุดที่เพิ่งจะเป็นข่าวครึกโครมไปในช่วงเดือนพฤศจิกายน 2018 ที่ผ่านมาที่ทางการจีนได้ประโคมข่าวว่าสามารถสร้าง “ดวงอาทิตย์เทียม” ที่ร้อนที่สุดในโลกได้เป็นผลสำเร็จ ซึ่งความหมายที่แท้จริงก็คือ จีนประสบความสำเร็จในการสร้างพลังงานนิวเคลียร์ฟิวชั่นจากโทคาแม็คที่สามารถปล่อยพลังงานออกมาได้ร้อนที่สุดถึง 10 ล้านองศาเซลเซียส ซึ่งร้อนกว่าแกนกลางของดวงอาทิตย์ และสามารถรักษาเสถียรภาพไว้ได้นานถึง 10 วินาที ซึ่งถือว่านานที่สุดในโลกเท่าที่มนุษย์เคยทำได้ ความสำเร็จของจีนในครั้งนี้จึงถือเป็นความสำเร็จครั้งสำคัญ เป็นก้าวใหญ่ ๆ ของอนาคตพลังงานนิวเคลียร์ฟิวชั่นที่สดใสของลูกหลานเราต่อไป

พลังงาน “นิวเคลียร์ฟิวชั่น” พลังงานทางเลือกที่คนยุคใหม่ไม่รู้จักไม่ได้แล้ว !

พลังงาน “นิวเคลียร์ฟิวชั่น” พลังงานทางเลือกที่คนยุคใหม่ไม่รู้จักไม่ได้แล้ว !

ปัจจุบันปัญหาด้านการขาดแคลนพลังงานนั้นเป็นปัญหาใหญ่ที่ถือได้ว่าเป็นวาระแห่งโลกไปแล้ว เพราะโลกเราในตอนนี้ที่พึ่งพาพลังงานมากกว่า 90 % จากการเผาไหม้เชื้อเพลิงจากซากดึกดำบรรพ์ ไม่ว่าจะเป็นน้ำมัน ถ่านหิน และก๊าซธรรมชาติ ซึ่งนับวันมีแต่ร่อยหรอลงไปทุกที ที่สำคัญไปกว่านั้นคือผลกระทบจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลพวกนี้ก็คือการทำลายชั้นบรรยากาศก่อให้เกิดสภาวะโลกร้อน และการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลก พลังงานทดแทนจึงถือได้ว่าเป็นความหวังใหม่ในวงการพลังงาน

มนุษยชาติกำลังมองหาแหล่งพลังงานทดแทนที่สะอาด ยั่งยืนและสามารถควบคุมได้

ปัจจุบันแวดวงพลังงานทดแทนมีการพัฒนาก้าวหน้าไปมาก ไม่ว่าจะเป็นพลังงานจากแสงอาทิตย์ ลม และน้ำ แต่อย่างไรก็ตามแหล่งพลังงานเหล่านี้ถือว่าควบคุมได้ยาก เพราะเราไม่สามารถความคุมทิศทางลม ความเข้มของแสงอาทิตย์ และความเร็วของกระแสน้ำได้ มนุษย์จึงอยากได้แหล่งพลังงานสะอาดที่ควบคุมได้ง่ายเหมือนกับการเร่งไฟหรือหรี่ไฟบนเตาแก๊ส แล้วเราจะหากแหล่งพลังงานสะอาดแบบนั้นได้ที่ไหน? คำตอบก็คือจากแหล่งพลังงานนิวเคลียร์นั่นไง! เพราะเมื่อพูดถึงนิวเคลียร์ทุกคนก็ทราบดีว่าเป็นแหล่งพลังงานที่มหาศาลและมีประสิทธิภาพ ให้เชื้อเพลิงที่สูงกว่าโรงไฟฟ้าถ่านหินมาก แต่มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมไม่น้อย ไม่ว่าจะเป็นเรื่องกากกัมมันตรังสีที่อาจปนเปื้อนสู่สิ่งแวดล้อมได้ เช่นกรณีของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่เชินโนบิล และที่ฟุกูชิมะ แต่ช้าก่อนเพราะสิ่งที่เราจะพูดต่อไปนี้ไม่ใช่รูปแบบของนิวเคลียร์ที่ทุกคนกลัวกัน แต่นี่คือนิวเคลียร์ที่เป็นพลังงานสะอาดอย่างแท้จริง

พลังงานนิวเคลียร์ ฟิวชั่น แหล่งพลังงานสะอาดความหวังพลังงานที่เราจะส่งต่อเป็นมรดกให้แก่คนรุ่นต่อไป

พลังงานนิวเคลียร์รูปแบบที่ทุกคนกลัวกันนั้น คือรูปแบบของปฏิกิริยานิวเคลียร์แตกตัว หรือ ฟิชชั่น ซึ่งผลที่ได้จากการแตกตัวของอะตอมของธาตุนิวเคลียร์ที่เกิดเป็นปฏิกิริยาลูกโซ่ นอกจากจะมีพลังงานแล้วยังมีรังสีนิวเคลียร์ที่เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตด้วย ซึ่งเป็นรูปแบบของพลังงานนิวเคลียร์ที่ไม่ปลอดภัย และไม่สามารถพูดได้เต็มปากว่าเป็น “แหล่งพลังงานสะอาดแห่งอนาคต” ได้แม้ว่าหลายบริษัทจะอ้างว่ามีวิธีการจัดการกับรังสีเหล่านี้ได้อย่างปลอดภัยก็ตาม แต่รูปแบบนิวเคลียร์ที่เรากำลังจะพูดถึงคือ “นิวเคลียร์ฟิวชั่น” (Fusion) ตัวนี้สิถึงเรียกว่าพลังงานสะอาดอย่างแท้จริง ซึ่งเป็นกลไกการสร้างพลังงานที่เกิดขึ้นในดวงอาทิตย์ ที่เกิดจากการรวมอะตอมของธาตุของธาตุไฮโดรเจนที่เป็นธาตุที่มีมวลเบาที่สุดในตารางธาตุให้กลายเป็นอะตอมของธาตุฮีเลียมที่มีน้ำหนักมากขึ้น เมื่อการหลอมรวมเสร็จสิ้นมันจะปล่อยพลังงานออกมามหาศาล ผลที่ได้นอกจากพลังงานก็คือน้ำบริสุทธิ์เท่านั้น

เมื่อพูดโดยหลักการแล้วนิวเคลียร์ฟิวชั่นนั้นทำง่าย แต่ในทางปฏิบัติจริง ๆ แล้วทำได้ยากมาก เพราะต้องใช้พลังงานในการเริ่มต้นปฏิกิริยาที่สูงมาก และที่ยากกว่าก็คือการรักษาเสถียรภาพของการเกิดปฏิกิริยาฟิวชั่นเอาไว้ให้ได้จนทำให้เราสามารถเร่งไฟหรือหรี่ไฟได้เหมือนกับการเปิดเตาแก๊สนั่นเอง แต่เมื่อวันใดที่งานวิจัยนิวเคลียร์ฟิวชั่นสำเร็จ วันนั้นจะถือได้ว่ามนุษยชาติเราจะได้รับการปลดแอกจากการเป็นทาสของพลังงานเชื้อเพลิงฟอสซิล ทำให้เราไม่ต้องง้อน้ำมัน ถ่านหิน และก๊าซธรรมชาติอีกต่อไป

จะเป็นอย่างไรเมื่อคุณมีหุ่นยนต์เป็นเพื่อนร่วมงาน

จะเป็นอย่างไรเมื่อคุณมีหุ่นยนต์เป็นเพื่อนร่วมงาน

                ในโลกที่เทคโนโลยีมีความก้าวหน้าและหุ่นยนต์เริ่มเข้ามามีบทบาทในอุตสาหกรรม รวมถึงในการทำงานร่วมกับมนุษย์มากยิ่งขึ้น ซึ่งหลายคนคงเริ่มนึกภาพว่าจะเป็นอย่างไร เมื่อต้องมีหุ่นยนต์เข้ามาเป็นเพื่อนร่วมงาน หรือเราจะทำงานร่วมกับเจ้าสมองกลเหล่านี้ให้เกิดความราบรื่นได้อย่างไร

การทำงานของหุ่นยนต์ร่วมกับมนุษย์จะให้ประสิทธิภาพมากกว่า

จากรายงานการตรวจสอบประสิทธิภาพด้านการผลิตของประเทศอังกฤษล่าสุดที่ผ่านมา ได้ระบุว่า เทคโนโลยีดิจิทัล เช่น ระบบอัตโนมัติสามารถเพิ่มผลผลิต รวมถึงสร้างงานใหม่ให้เกิดขึ้นได้เป็นอย่างมาก รวมถึงนักวิจัยจาก MIT ยังพบว่าทีมที่ทำงานร่วมกันระหว่างหุ่นยนต์และมนุษย์ ที่ทำงานให้กับ BMW นั้น มีประสิทธิภาพมากกว่ามนุษย์หรือหุ่นยนต์ที่ทำงานเพียงอย่างเดียว ถึงประมาณร้อยละ 85 โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเวลาเร่งด่วน หรือเมื่อต้องการทำการตลาดสำหรับผลิตภัณฑ์ใหม่ ยอดขายที่ต้องอาศัยการขยายกำลังการผลิต หรือในภาคการผลิตที่ต้องการความยืดหยุ่นเพิ่มมากขึ้น

แล้วมนุษย์จะทำงานร่วมกับหุ่นยนต์อย่างราบรื่นได้อย่างไร

ถึงแม้หุ่นยนต์จะมีประสิทธิภาพการทำงานมากกว่ามนุษย์ แต่มนุษย์ก็ยังมีจุดแข็งในเรื่องของทักษะการทำงาน
ใหญ่ไม่ดีเสมอไป ซึ่งเมื่อนำเอามาประยุกต์การทำงานร่วมกันได้อย่างถูกต้อง จะสามารถขยายทักษะและสร้างจุดแข็งของเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานได้มากขึ้น

แรงงานคนสามารถประยุกต์ใช้หุ่นยนต์เพื่อช่วยพัฒนางานให้เกิดประสิทธิภาพมากขึ้น ตัวอย่างเช่น ตอนนี้มนุษย์สามารถใช้แขนหุ่นยนต์ และออกแบบวิธีการเลือกรวมถึงการแพ็คผลิตภัณฑ์เพื่อช่วยให้งานเสร็จเร็วกว่า เกิดผลผลิตมากกว่าและสร้างรายได้ที่มากกว่าได้ หรือการใช้หุ่นยนต์ในการลาดตระเวนเพื่อเป็นการรักษาความปลอดภัยแทนมนุษย์ให้ สามารถเก็บภาพและความเคลื่อนไหวได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่า การใช้หุ่นยนต์ควบคุมโดยมีการตั้งค่าหรือตั้งเวลาให้สอดคล้องกับกระบวนการผลิต เพื่อให้ภาคอุตสาหกรรมมีความคล่องตัวมากขึ้น โดยการเชื่อมโยงกับข้อมูลของระบบต่าง ๆ เช่น การตั้งค่าให้หุ่นยนต์หรือเครื่องจักรเป็นผู้รับผิดชอบด้านการดำเนินการผลิตและการจัดการคลังสินค้า ซึ่งข้อมูลเหล่านี้จะเป็นการรวมทุกอย่าง ตั้งแต่ความเร็วสายการผลิตไปจนถึงข้อมูลด้านสิ่งแวดล้อม อุณหภูมิและความชื้น ซึ่งเป็นปัจจัยการผลิตเหล่านี้ และหุ่นยนต์ก็จะสามารถตัดสินใจได้อย่างอิสระในการเปลี่ยนแปลงกระบวนการผลิต เมื่อปัจจัยใดปัจจัยหนึ่งมีความเปลี่ยนแปลงภายในไม่กี่วินาที ซึ่งการทำงานเหล่านี้ย่อมมีประสิทธิภาพกว่าการตัดสินใจของมนุษย์

แต่ถึงอย่างไรก็ตามเมื่อปัจจัยแวดล้อมหรือมีเงื่อนไขใดเงื่อนไขหนึ่งเปลี่ยนแปลงไป ก็แน่นอนว่ามนุษย์ก็จะต้องเป็นคนใส่ข้อมูลใหม่เพื่อเป็นการอัพเดทซอฟต์แวร์ให้หุ่นยนต์สามารถดำเนินการตอบโจทย์ความต้องการได้ เพราะฉะนั้นจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่ทั้งหุ่นยนต์และมนุษย์ต้องมีการทำงานร่วมกัน และวิธีการทำงานร่วมกันให้เกิดประสิทธิภาพมากที่สุดก็คือการรวบรวมข้อมูล วางแผน และจัดลำดับความสำคัญว่าอะไรต้องมาก่อนมาหลังนั่นเอง

 

ทีมนักพัฒนาจากฮ่องกง คิดค้นเทคโนโลยี 4D Printing สำหรับเซรามิค

ทีมนักพัฒนาจากฮ่องกง คิดค้นเทคโนโลยี 4D Printing สำหรับเซรามิค

                นอกจากเทคโนโลยีเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ที่กำลังได้รับความนิยมและถูกพูดถึงกันอย่างหนาหูในวงการเครื่องพิมพ์แล้ว การพัฒนาเทคโนโลยีและนวัตกรรมนี้ก็ดูเหมือนจะก้าวหน้าและถูกพัฒนาอย่างต่อเนื่องโดยไม่มีข้อจำกัด เพราะล่าสุดทีมนักพัฒนาจากฮ่องกงก็ได้มีการคิดค้นเครื่องพิมพ์ 4 มิติ เพื่อใช้งานกับวัสดุเซรามิคขึ้น

ระบบงานพิมพ์ 4 มิติ (4D) คืออะไร

การพิมพ์ 4 มิติ หมายถึง การผลิตรูปทรงเรขาคณิตที่สามารถเปลี่ยนแปลงรูปร่าง หรือประกอบตัวเองได้ตลอดเวลาเมื่อได้รับอิทธิพลจากสิ่งกระตุ้นภายนอก เช่น แรงอุณหภูมิหรือสนามแม่เหล็ก ซึ่งสามารถนำมาประยุกต์ใช้ได้เป็นอย่างดี กับวัสดุประเภทเซรามิคที่แข็งและเปราะบาง ซึ่งเป็นเรื่องยากสำหรับงานพิมพ์ที่ซับซ้อน

คุณสมบัติที่แข็งและเปราะบางเป็นอุปสรรคต่องานพิมพ์โครงสร้างของเซรามิค ทำให้เครื่องพิมพ์ 3 มิติที่ออกแบบมาส่วนใหญ่ เหมาะสำหรับการใช้งานกับโพลิเมอร์และโลหะมากกว่าการใช้วัสดุเซรามิค และด้วยเหตุนี้เองที่ทำให้ City University of Hong Kong (CityU) คิดค้นพัฒนาการใช้หมึกจากเซรามิค เพื่อให้สามารถพิมพ์รูปแบบที่ยืดหยุ่นมากกว่า ที่เรียกกันว่าเครื่องพิมพ์ 4 มิติ

การทำงานของเครื่องพิมพ์เซรามิค 4 มิติ

ทีมนักวิจัย นำโดยศาสตราจารย์ Lu Jian กล่าวว่า ระบบงานพิมพ์ 4 มิตินี้ เป็นการใช้หมึกพิมพ์ที่ทำจาก elastomeric poly (dimethylsiloxane) ผสมกับอนุภาคนาโนของผลึกที่ทำจากสังกะสีออกไซด์เส้นผ่าศูนย์กลาง 20 ถึง 50 นาโนเมตร ผ่านการยืดพับจากข้อต่อที่กำหนดไว้ล่วงหน้า และรอยย่นซึ่งออกแบบเป็นรูปทรงที่ซับซ้อน ซึ่งเมื่อผ่านความร้อนจะทำให้รูปทรงเหล่านั้นกลายเป็นวัสดุเซรามิคที่แข็งตัวพร้อมสำหรับการใช้งาน

กระบวนการนี้ฟังดูเหมือนจะเป็นเรื่องง่าย แต่ทีมวิจัยกล่าวว่าการทำหมึก เพื่อพัฒนาระบบการพิมพ์ต้องใช้ความพยายามหลายครั้งโดยใช้วิธีการที่แตกต่างกัน เช่นเดียวกับการบีบไอซิ่งบนเค้ก ที่ประกอบด้วยปัจจัยหลายประการที่อาจส่งผลต่อผลลัพธ์ที่ออกมา ไม่ว่าจะเป็นชนิดของครีมและขนาดของหัวฉีด ความเร็ว แรงบีบและอุณหภูมิ ซึ่งสารตั้งต้น Elastomeric ที่นำมาใช้นี้จะช่วยให้สามารถพิมพ์รูปทรงสี่เหลี่ยม รวมถึงรูปทรงเรขาคณิตที่มีความซับซ้อน ให้มีศักยภาพเหมาะสำหรับการนำไปใช้งานด้านอิเล็กทรอนิกส์ รวมถึงอุปกรณ์ที่ใช้ในอุตสาหกรรมการบินอวกาศได้

ทีมพัฒนาได้ออกแบบการทำงาน โดยสร้างรูปร่างจากหมึกเซรามิคที่มีความยืดหยุ่นประกอบด้วย  2 ขั้นตอน ขั้นตอนแรกคือการใช้สารตั้งต้นและพื้นผิวเซรามิคที่ถูกสร้างขึ้นโดยหมึกตัวใหม่ ให้พื้นผิวสามารถยืดออกเพื่อให้ได้วัสดุเป็นรูปร่างที่ต้องการ ส่วนขั้นตอนที่ 2 สารตั้งต้นเซรามิคที่ยืดออกมานี้จะถูกปล่อยออกมาภายใต้การควบคุมของคอมพิวเตอร์เพื่อปรับเปลี่ยนเป็นรูปแบบสุดท้าย ซึ่งเทคนิคทั้งสองจะช่วยให้สามารถสร้างรูปโค้งและพื้นผิวที่ซับซ้อนขึ้นได้อย่างง่ายดาย

ก็คงต้องติดตามกันต่อไปว่านอกจากจะมีเทคโนโลยีเครื่องพิมพ์ 3 มิติ 4 มิติ ออกมาแล้ว ในอนาคตข้างหน้าจะมีเทคโนโลยีเกี่ยวกับการพิมพ์ที่น่าสนใจอะไรออกมาอีก

 

นวัตกรรมการพัฒนาหุ่นยนต์ สามารถเลียนแบบเพื่อให้หยิบจับสิ่งของได้เหมือนกับมนุษย์มากขึ้น

นวัตกรรมการพัฒนาหุ่นยนต์ สามารถเลียนแบบเพื่อให้หยิบจับสิ่งของได้เหมือนกับมนุษย์มากขึ้น

                ปัจจุบันการพัฒนาเทคโนโลยีของเครื่องจักรและหุ่นยนต์ล้วนมีความก้าวหน้ามากยิ่งขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งการพัฒนาให้สามารถเคลื่อนไหว ทำงาน โต้ตอบ รวมถึงหยิบจับสิ่งของต่าง ๆ ได้เหมือนกับมนุษย์ ล่าสุดทีมนักวิจัยชาวอังกฤษก็ได้มีการพัฒนาหุ่นยนต์เพื่อให้สามารถเลียนแบบมนุษย์ในการจัดการและหยิบจับกับสิ่งของ รวมถึงวัตถุที่มีความละเอียดอ่อนมีพื้นผิวไม่เรียบสม่ำเสมอกัน เพื่อให้หุ่นยนต์มีประสิทธิภาพการทำงานมากยิ่งขึ้น เหมาะสำหรับใช้งานภายในอุตสาหกรรมต่าง ๆ เช่น อุตสาหกรรมอาหาร เครื่องดื่ม และอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค เป็นต้น

การพัฒนาหุ่นยนต์หยิบจับสิ่งของเพื่อใช้ในภาคอุตสาหกรรม

การทำงานของหุ่นยนต์เพื่อใช้ในภาคอุตสาหกรรมทุกวันนี้ถือว่ายังมีความแตกต่างกับศักยภาพของมนุษย์ในเรื่องของความชำนาญ โดยใช้การเรียนรู้เพื่อปรับเปลี่ยนลักษณะในการหยิบจับสิ่งของต่าง ๆ ในขณะเดียวกันที่การใช้หุ่นยนต์ในภาคอุตสาหกรรมการผลิตทั่วโลก ก็มีความเติบโตขึ้นเป็นอย่างมากในช่วง 10 ปีผ่านมา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในภาคอุตสาหกรรมรถยนต์ ซึ่งนิยมใช้เครื่องจักรหรือหุ่นยนต์แทนการทำงานด้วยแรงงานคน เนื่องจากเป็นการทำงานกับของแข็ง จึงสามารถควบคุมได้ง่ายกว่า แต่สำหรับอุตสาหกรรมอื่น ๆ หุ่นยนต์ก็ยังคงมีข้อจำกัดในเรื่องนี้

ทีมนักวิจัยของสหราชอาณาจักร นำโดย ดร. Lorenzo Jamone จาก Queen Mary University of London ซึ่งได้รับการสนับสนุนจาก EPSRC กำลังพัฒนาหุ่นยนต์ให้สามารถเลียนแบบมนุษย์ เพื่อจัดการกับวัตถุที่บอบบางและไม่สม่ำเสมอเพื่อขยายการใช้งานภายในอุตสาหกรรมอื่น ๆ โดยทีมนักวิจัยกำลังพัฒนาระบบเทคโนโลยีเสมือนจริงและอุปกรณ์ที่ใช้สำหรับสวมใส่ เพื่อให้หุ่นยนต์สามารถเรียนรู้เทคนิคการจัดการกับสิ่งของโดยการเลียนแบบมนุษย์ได้

การทำงานของหุ่นยนต์เชื่อมโยงกับการเคลื่อนไหวของมนุษย์

เนื่องจากมนุษย์มีความความชำนาญในการใช้ประสาทสัมผัสเพื่อปรับเปลี่ยนลักษณะการจับ เมื่อเจอกับวัตถุที่มีรูปร่างหรือพื้นผิวแตกต่างกัน ให้สอดคล้องกับการทำงานได้อย่างคล่องตัวกว่าการใช้เครื่องจักร เพราะฉะนั้นเพื่อให้หุ่นยนต์ได้เรียนรู้ทักษะนี้จากมนุษย์ นักวิจัยจึงวางแผนที่จะใช้เทคโนโลยีเทเลโฟโต้เทอร์ ที่ช่วยให้ผู้ใช้สามารถบังคับหุ่นยนต์ได้ด้วยตนเอง โดยผู้ควบคุมจะสวมใส่ถุงมือ พร้อมเซ็นเซอร์ช่วยให้หุ่นยนต์สามารถตรวจจับ และเลียนแบบการเคลื่อนไหวได้
และเมื่อผู้ควบคุมมีการเปลี่ยนลักษณะท่าทางและการหยิบจับสิ่งของ หุ่นยนต์ก็จะมีการเลียนแบบท่าทางเชื่อมโยงระบบกับลักษณะของสิ่งของที่กำลังสัมผัสอยู่เช่นเดียวกัน และในขณะเดียวผู้ควบคุมก็จะสวมใส่กันแว่นตาเสมือนจริงเพื่อช่วยให้สามารถมองเห็นการทำงานของหุ่นยนต์ผ่านระบบ 3 มิติ เพื่อเป็นการลดระยะเวลาและช่วยให้หุ่นยนต์จะเรียนรู้ทักษะการจัดการกับสิ่งของเลียนแบบมนุษย์ได้อย่างรวดเร็วขึ้น

การวิจัยและพัฒนาในครั้งนี้จะช่วยให้หุ่นยนต์ในภาคอุตสาหกรรมที่ส่วนใหญ่มีความสามารถเพียงแค่การจัดการ กับวัตถุที่เรียบง่าย ให้มีศักยภาพในการทำงานเพื่อตอบโจทย์สำหรับภาคอุตสาหกรรมมากขึ้น ซึ่งก็มีทั้งข้อดีและข้อเสียที่ควรระวัง เมื่ออีกไม่นานหุ่นยนต์อาจเข้ามาทำงานทั้งหมดแทนที่มนุษย์ได้

 

เยอรมนีเปิดตัวรถไฟฟ้าขับเคลื่อนด้วยเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนรายแรกของโลก

เยอรมนีเปิดตัวรถไฟฟ้าขับเคลื่อนด้วยเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนรายแรกของโลก

การพัฒนาและคิดค้นทางเลือกของการใช้พลังงานแทนการใช้น้ำมันเป็นเชื้อเพลิง ก็ยังคงเกิดขึ้นเรื่อย ๆ เพื่อเป็นทางเลือกใหม่ทดแทนทรัพยากรที่ใช้แล้วหมดไป ล่าสุด ได้มีการเปิดตัวรถไฟฟ้าขับเคลื่อนด้วยเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนรายแรกของโลก ที่ได้เข้าสู่การบริการเชิงพาณิชย์ในเขต Lower Saxony ของประเทศเยอรมนีแล้ว เมื่อช่วงกลางเดือนกันยายน 61 ที่ผ่านมา
รถไฟฟ้าขับเคลื่อนพลังงานเชื้อเพลิงไฮโดรเจนคันแรกของโลก

Alstom iLint ซึ่งเป็นรถไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนด้วยเชื้อเพลิงไฮโดรเจน มีความเร็ว 140 กม./ชม. โดยรถไฟ Alstom Coradia iLint 2 ขบวนจะเริ่มวิ่งในเส้นทางที่มีระยะทาง 100 กิโลเมตร ระหว่าง Cuxhaven Bremerhaven Bremervörde และ Buxtehude ซึ่งก่อนหน้านี้บริษัทเดินรถไฟได้เคยใช้รถไฟเชื้อเพลิงดีเซล ที่ดำเนินการโดยบริษัท Eisenbahnen und Verkehrsbetriebe Elbe-Weser (EVB) มาก่อน

รถไฟขบวนใหม่นี้จะทำการเติมเชื้อเพลิงที่สถานีเติมไฮโดรเจน โดยการฉีดก๊าซไฮโดรเจนลงในถังเหล็กบรรจุขนาด 40 ฟุตที่สถานี Bremervörde เป็นจำนวน 1 ถัง เพื่อให้เพียงพอสำหรับระยะทางการวิ่ง 1,000 กิโลเมตร ส่วนสถานีเติมเชื้อเพลิงของบริษัท EVB จะเริ่มดำเนินการในปี พ. ศ. 2564 หลังจากที่ Alstom ส่งรถไฟ Coradia iLint จำนวน 14 ขบวนไปยังหน่วยงานขนส่งของ Landesnahverkehrsgesellschaft Niedersachsen (LNVG) แล้ว ซึ่งจะมีค่าใช้จ่ายทั้งสิ้นเป็นเงินจำนวน 81 ล้านยูโร

Henri Poupart-Lafarge ประธานและซีอีโอของ Alstom กล่าวว่า รถไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนรายแรกของโลกกำลังจะเริ่มให้บริการผู้โดยสาร ซึ่งถือเป็นศักราชใหม่ในสำหรับระบบขนส่งทางรถไฟรูปแบบปลอดสารเคมี ซึ่งเทคโนโลยีนี้เป็นนวัตกรรมที่เกิดจากการทำงานของทีมวิศวกรจากประเทศฝรั่งเศสและเยอรมัน ถือเป็นความร่วมมือระหว่างประเทศที่ประสบความสำเร็จอย่างดีเยี่ยม

รถไฟฟ้าพลังงานไฮโดรเจนการปล่อยมลพิษต่ำ ไม่ก่อให้เกิดก๊าซเรือนกระจก

ความสำเร็จในครั้งนี้เป็นการพิสูจน์ความสามารถในการทำงานของเทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนสำหรับใช้ในการขับเคลื่อนรถไฟที่เป็นมิตรกับสภาพอากาศ และการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในอนาคต

ดร. แบร์นด์อัลฮุสแมนน์ รัฐมนตรีว่าการกระทรวงเศรษฐกิจของโลว์เออร์แซกซอน กล่าวว่า รถไฟเชื้อเพลิงไฮโดรเจนนี้ ได้รับการสนับสนุนจากรัฐบาลของประเทศเยอรมนีในการพัฒนาและทดสอบเทคโนโลยีใหม่ โดยการระดมทุนโครงการนวัตกรรมแห่งชาติด้านเทคโนโลยีไฮโดรเจนและเซลล์เชื้อเพลิง เนื่องจากไฮโดรเจนเป็นทางเลือกที่มีอัตราการการปล่อยมลพิษต่ำและมีประสิทธิภาพเทียบเท่ากับเชื้อเพลิงดีเซล

รถไฟขบวนนี้ได้เปิดให้ทดลองนั่งไปแล้วเมื่อวันที่ 12 กันยายน 2018 ที่ผ่านมา ซึ่งบริษัทผู้ผลิตที่ทำการผลิตรถไฟมาเป็นเวลากว่า 60 ปี เชื่อมั่นว่ารถไฟคันนี้ผ่านกระบวนการผลิตที่มีมาตรฐานสูงอีกทั้งยังมีค่าความสามารถในการนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่ได้สูงถึง 90% และเป็นกระบวนการรีไซเคิลที่มีประสิทธิภาพกว่าการใช้น้ำมันเชื้อเพลิงดีเซลถึง 50%

ถือเป็นการเปิดตัวนวัตกรรมของรถไฟฟ้าพลังงานทางเลือกใหม่ที่น่าสนใจ เพราะนอกจากช่วยประหยัดทรัพยากรธรรมชาติแล้ว ยังช่วยลดการปล่อยมลพิษและการเกิดก๊าซเรือนกระจกเพื่อไม่ให้เกิดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมได้เป็นอย่างดีอีกด้วย