เล็กพริกขี้หนู ! ยูทูบเบอร์เจ๋งผลิตปืนจิ๋วแต่ยิงอย่างแจ๋ว ขนาดเท่าเม็ดพริกไทย

หลังจากผลิตสิ่งประดิษฐ์เจ๋ง ๆ ออกมามากมาย มาร์ค โรเบอร์ อดีตวิศวกรของนาซา (NASA) ที่ผันตัวมาเป็นยูทูบเบอร์สายนักประดิษฐ์ชื่อดัง ก็ยังคงไม่หยุดอยู่แค่นั้น ล่าสุดเขาตั้งเป้าสร้างเนิร์ฟ บลาสเตอร์ (Nerf blaster) ปืนของเล่นจำลองชื่อดังจากสหรัฐอเมริกาออกมาให้เป็นปืนของเล่นที่เล็กที่สุดในโลก แต่งานนี้ดูเหมือนจะเป็นงานที่ค่อนข้างตึงมือ เนื่องด้วยเป็นงานระดับไมโครเมตร มาร์ค จึงไปขอความช่วยเหลือจากมหาวิทยาลัยบริคัม ยัง (Brigham Young University - BYU) ที่เขาเป็นศิษย์เก่า โดยร่วมมือกับแลร์รี ฮาวเวลล์และไบรอัน เจนเซน ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเครื่องกล พร้อมด้วยกลุ่มนักศึกษาผู้เก่งกาจมาเป็นลูกมือ

สำหรับโจทย์ของงานนี้ เริ่มต้นจากการสร้างปืนเนิร์ฟบลาสเตอร์ให้มีขนาด 100 ไมโครเมตร ซึ่งเล็กจิ๋วจนวางบนปลายนิ้วได้ และผลิตออกมาได้สำเร็จด้วยการพิมพ์แบบ 3 มิติ ซึ่งการทดลองปรากฏว่าปืนยิงได้จริงจนสำเร็จ 

หนึ่งในอุปสรรคที่สำคัญของการผลิตเนิร์ฟบลาสเตอร์จิ๋ว คือการออกแบบกลไกให้เป็นแบบชิ้นเดียว ที่จะมาทดแทนชิ้นส่วนจำนวนมากถึง 87 ชิ้นที่พบในปืนเนิร์ฟบลาสเตอร์ขนาดปกติ ซึ่งใช้ชิ้นส่วนกระบอกสูบแบบขัดกลอนและสปริงเพื่อช่วยให้ระบบอัดอากาศของปืนทำงาน และเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาจากการเสียดสีระหว่างชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว ทีมงานจึงเลือกที่จะสร้างเนิร์ฟบลาสเตอร์จิ๋วจากบล็อกที่พิมพ์แบบ 3 มิติเพียงบล็อกเดียว และสุดท้าย เนื่องจากเป็นปืนขนาดเล็กจิ๋ว ทีมงานจึงต้องใช้กล้องจุลทรรศน์เข้ามาช่วยในการสร้างงานประดิษฐ์จิ๋วชิ้นนี้

จนในที่สุด ความพยายามก็ผลิดอกออกผล เมื่อโรเบอร์ และทีมงานสามารถเปิดตัวเนิร์ฟ บลาสเตอร์ไซซ์นาโน ที่ทำงานได้เต็มรูปแบบ ก็คือสามารถยิงได้จริง โดยเนิร์ฟ บลาสเตอร์จิ๋วมีขนาดประมาณพริกไทยเม็ดเล็ก ๆ โดยเจ้าปืนขนาดจิ๋วนี้ มีขนาดเล็กกว่าตัวมด แต่สามารถยิงกระสุนออกมาได้อย่างแม่นยำ ไปยังเป้าหมายที่มีขนาดเล็กมาก ซึ่งถือว่าน่าประทับใจอย่างยิ่งกับกระสุนที่มีขนาดเพียงเส้นผมเท่านั้น 

แต่ไม่เพียงเท่านี้ ทีมวิจัยยังได้คิดค้นวิธีการสร้างปืนเนิร์ฟบลาสเตอร์จิ๋วลงไปอีก โดยขนาดถัดมา ซึ่งมีขนาดเล็กเกินไปที่จะใช้การพิมพ์แบบ 3 มิติ นักวิจัยจึงหันมาใช้การพิมพ์ด้วยแสง (Photolithography) ซึ่งเป็นกระบวนการเดียวกับที่ใช้ในการสร้างชิปคอมพิวเตอร์ ซึ่งในขั้นตอนนี้เพียงอย่างเดียว ทีมงานต้องใช้เวลาหลายเดือนในการลองผิดลองถูกอย่างต่อเนื่อง จนในที่สุดก็ผลิตปืนเนิร์ฟกันมีขนาดเพียง 100 นาโนเมตร ที่เล็กกว่าปืนขนาดดั้งเดิมประมาณ 3 ล้านเท่าและสร้างขึ้นมาจากดีเอ็นเอ (DNA) มีความกว้างประมาณ 1 ใน 2,000 ของเส้นผมมนุษย์ ประกอบด้วยอะตอมเพียงไม่กี่พันอะตอม และต้องใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนในการดู 

อย่างไรก็ตาม ปืนดังกล่าวเป็นเพียงโครงปืนเท่านั้นและยังไม่มีการนำไปต่อยอดใช้ประโยชน์ แต่ก็สะท้อนให้เห็นความสามารถของมนุษย์ที่สามารถสร้างนวัตกรรมที่มีขนาดเล็กระดับนาโน และสามารถนำองค์ความรู้ที่ได้ไปต่อยอดในด้านอื่น ๆ อีกต่อไป 

ที่มาของข้อมูล Designtaxi

ที่มาของรูปภาพ Mark Rober