นักวิจัยไขกลไก “ลิ้นกิ้งก่า” พ่นเร็ว หดกลับไว เตรียมต่อยอดเป็นอุปกรณ์ช่วยเหลือ

นักศึกษาจากมหาวิทยาลัยเซาท์ฟลอริดา (University of South Florida) ในสหรัฐอเมริกา ค้นพบเรื่องราวอันน่าทึ่งเกี่ยวกับ “ลิ้น” ของสัตว์เลื้อยคลานอย่าง “กิ้งก่าคาเมเลียน” และ “ซาลาแมนเดอร์” โดยพบว่าแม้วิวัฒนาการของสัตว์ทั้งสองชนิดนี้จะห่างไกลกัน แต่กลไกการพ่นลิ้นออกไปด้วยความเร็วสูงของพวกมันมีความคล้ายคลึงกัน ผลักดันไปสู่นวัตกรรมใหม่ทางวิศวกรรม

งานวิจัยของนักวิจัยหลังปริญญาเอก หยู เจิ้ง (Yu Zeng) และศาสตราจารย์สตีเฟน เดบัน (Stephen Deban) ศาสตราจารย์ด้านชีววิทยาเชิงบูรณาการ ซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร เคอร์เรนต์ ไบโอโลจี (Current Biology) พบว่า สัตว์ทั้งสองชนิดใช้การพ่นลิ้นแบบ “บอลลิสติก” (ballistic) หรือการพุ่งออกไปคล้ายขีปนาวุธ ซึ่งมีความเร็วสูงถึง 16 ฟุตต่อวินาที หรือ 4.87 เมตรต่อวินาที 

พวกเขาพบว่าสัตว์ทั้งสองชนิดนี้ จะสามารถพ่นลิ้นให้ไกลออกไปจากลำตัวได้จนเกือบสุดโคนลิ้น โดยมีส่วนเชื่อมต่อเพียงแค่เส้นใยกล้ามเนื้อ และจะดึงลิ้นนำเหยื่อกลับเข้าปากได้ภายในหนึ่งวินาที ผลการวิจัยนี้ชี้ให้เห็นว่าเนื้อเยื่อ เอ็น และกระดูกทั่วไป ช่วยให้สัตว์เหล่านี้สามารถพ่นลิ้นออกไปได้อย่างแม่นยำ คล้ายกับการยิงหนังสติ๊ก

สำหรับการวิจัยนี้ศึกษาผ่านการวิเคราะห์ข้อมูลวิดีโอการเคลื่อนไหวของกิ้งก่าคาเมเลียนและซาลาแมนเดอร์ ที่สะสมรวมกันแล้วเกือบทศวรรษ ถือเป็นก้าวสำคัญของการใช้แรงบันดาลใจทางชีวภาพ และการใช้การออกแบบของธรรมชาติ ไปสู่การพัฒนา ต่อยอดเป็นความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี

ทีมวิจัยมองว่ากลไกนี้ หากนำไปปรับใช้กับวัสดุที่มีความยืดหยุ่น และปรับขนาดให้เหมาะสม มีแนวโน้มที่จะนำไปใช้ประโยชน์ทางการแพทย์ การฟื้นฟูหลังภัยพิบัติ และแม้แต่การสำรวจอวกาศ โดยตัวอย่างการใช้งานที่เป็นไปได้ เช่น นำไปทำเป็นกลไกของอุปกรณ์สำหรับขจัดลิ่มเลือด นำไปใช้เป็นระบบดึงวัตถุในโครงสร้างที่พังทลาย หรือใช้ดักจับเศษซากขยะในวงโคจร

ทั้งนี้ทีมวิจัยยังมีแผนการที่จะศึกษาเพิ่มเติม เกี่ยวกับกลไกการหดตัวของลิ้น และตั้งใจที่จะร่วมมือกับพันธมิตรทางวิศวกรรม เพื่อสร้างต้นแบบอุปกรณ์ที่ได้รับแรงบันดาลใจจากชีวภาพ สำหรับการทดสอบในโลกแห่งความเป็นจริงโดยจะเริ่มจากการใช้งานทางชีวการแพทย์ และหุ่นยนต์ เป็นกลุ่มแรก