หมวกกันน็อกอัจฉริยะ ปกป้องสมองจากการสั่นสะเทือน

หมวกกันน็อกอัจฉริยะรุ่นทดลองที่ออกแบบและพัฒนาโดยสถาบันฟรอนโฮเฟอร์เพื่อความทนทานของโครงสร้างและความน่าเชื่อถือของระบบ (Fraunhofer Institute for Structural Durability and System Reliability) ประเทศเยอรมนี สามารถช่วยปกป้องสมองของผู้สวมใส่ได้ เพราะมันสามารถวัดระดับการสั่นสะเทือนขณะอยู่บนยานพาหนะ และส่งสัญญาณเตือนเมื่อการสั่นรุนแรงมากเกินไป เป้าหมายคือเพื่อลดอาการบาดเจ็บให้ผู้ขับขี่ยานพาหนะเครื่องจักรที่ใช้งานบนพื้นที่ขรุขระ เช่น รถขุดหรือรถปราบดิน 

หมวกกันน็อกนี้จะมีลักษณะเหมือนหมวกกันน็อกทั่วไป แต่ด้านในจะมีเซ็นเซอร์เพียโซอิเล็กเตรต (Piezoelectret เป็นวัสดุเพียโซอิเล็กทริกประเภทหนึ่ง สร้างประจุไฟฟ้าเพื่อตอบสนองต่อความเครียดทางกล) แบบยืดหยุ่น เซ็นเซอร์จะอยู่ในรูปแบบของฟิล์มบาง ๆ ที่ทำจากโฟมโพรลีโพพีลีน (โฟมชนิดหนึ่ง น้ำหนักเบา ยืดหยุ่น ทนทาน มีความสามารถในการกันกระแทกและเป็นฉนวน) เคลือบด้วยอะลูมิเนียม 

การทำงานจะเกิดขึ้นเมื่อเซ็นเซอร์เสียรูป จะเกิดการสร้างสัญญาณไฟฟ้าตามมา ยิ่งเสียรูปมากเท่าไหร่ ก็จะยิ่งสร้างแรงดันไฟฟ้ามากขึ้น ดังนั้นเมื่อผู้สวมใส่อยู่บนยานพาหนะที่เกิดการสั่นสะเทือน จนร่างกายส่งผลทำให้เซ็นเซอร์เกิดการเปลี่ยนรูปซ้ำแล้วซ้ำเล่าและสร้างสัญญาณไฟขึ้นมา แรงดันไฟฟ้าและความถี่ของสัญญาณก็จะส่งข้อมูลไปยังตัวส่งสัญญาณ และส่งต่อข้อมูลไปยังคอมพิวเตอร์ จากนั้นคอมพิวเตอร์จะทำการวิเคราะห์ และหากแรงสั่นสะเทือนถึงระดับที่เป็นอันตราย ก็จะส่งสัญญาณเตือน ทำให้ผู้ใช้สามารถหยุดพัก และอาจลองแก้ไขสถานการณ์ด้วยมาตรการอื่น ๆ เช่น การเพิ่มเบาะซับแรงกระแทก เป็นต้น

บียอร์น ไซเปล (Björn Seipel) ผู้เชี่ยวชาญด้านเครื่องกลไฟฟ้าของสถาบันฟรอนโฮเฟอร์กล่าวว่า โดยเฉลี่ยแล้วผู้ขับขี่ยานพาหะเครื่องจักรจะได้รับแรงสั่นสะเทือนที่มีความเร่งประมาณ 0.2 - 1.5 เมตรต่อวินาทีกำลังสอง ซึ่งการสั่นสะเทือนของร่างกายมากเกินไปหรือเป็นเวลานานอาจสร้างความเสียหายร้ายแรงต่อสมอง กระดูกสันหลัง และดวงตาได้ ดังนั้นหมวกกันน็อกที่มีเซ็นเซอร์นี้จะช่วยปกป้องสมองและร่างกายของผู้สวมใส่ได้

ทั้งนี้ไม่เพียงแต่เป็นการปกป้องสมองตามจุดประสงค์โดยตรงของหมวกกันน็อกเท่านั้น แต่เทคโนโลยีนี้อาจสามารถนำไปบูรณาการใช้ในระหว่างการออกแบบยานพาหนะก่อสร้างเพื่อพิจารณาเรื่องการสั่นสะเทือน จนนำไปสู่การผลิตยานพาหนะที่ลดการสั่นได้ด้วย

ที่มาข้อมูล NewAtlas, Fraunhofer

ที่มารูปภาพ Fraunhofer