ยูทูบเบอร์สร้าง รถ “หนังยาง” วิ่งได้จริงแม้ไม่มีไฟฟ้า

แรงบันดาลใจของรถพลังหนังยางคันนี้ เริ่มต้นมาจากของเล่นรถดึงถอยหลัง ซึ่งอาศัยการเก็บพลังงานไว้ก่อนปลดปล่อยออกมาเป็นการเคลื่อนที่ แต่แทนที่จะใช้สปริงแบบของเล่น James Bruton เลือกใช้ยางยืดออกกำลังกาย (Resistance Bands) ซึ่งสามารถสะสมพลังงานได้มากกว่าหนังยางทั่วไปหลายเท่า

แทนที่จะทดลองสร้างรถทันที เขาเริ่มจากการสร้างชุดทดสอบด้วยโครงอะลูมิเนียมอุตสาหกรรมแบบ 4040 พร้อมติดตั้งตลับลูกปืน Lazy Susan (เลซี ซูซัน) เพื่อศึกษาว่ายางยืดสามารถเก็บพลังงานได้มากเพียงใดเมื่อถูกบิดแทนการยืด ผลลัพธ์พบว่ายางสามารถรับแรงบิดได้หลายสิบรอบโดยยังคงสะสมพลังงานไว้ได้มากกว่าที่คาด ซึ่งเพียงพอสำหรับการนำไปพัฒนาต่อเป็นระบบขับเคลื่อนของรถต้นแบบ

ต้นแบบรุ่นแรกใช้เฟือง Bevel Gear (เบเวล เกียร์) ที่ผลิตด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ พร้อมอัตราทด 2 ต่อ 1 เพื่อเพิ่มแรงบิดก่อนส่งกำลังไปยังล้อ แม้ว่ารถจะสามารถเคลื่อนที่พร้อมคนขับได้จริง แต่ก็ทำระยะทางได้เพียงไม่กี่เมตร ก่อนที่ยางยืดจะขาดจากแรงบิดที่มากเกินไป

แทนที่จะมองว่าเป็นความล้มเหลว Bruton นำผลการทดลองมาปรับปรุงระบบส่งกำลังใหม่ เพิ่มอัตราทดเป็น 6:1 แม้ระยะทางจะไม่ได้เพิ่มขึ้นมากนัก แต่รถส่งกำลังได้ต่อเนื่องขึ้นและช่วยลดความเสียหายของยางยืดลงอย่างชัดเจน จนกลายเป็นบทเรียนสำคัญว่าประสิทธิภาพของระบบส่งกำลังมีผลต่อการใช้พลังงานไม่แพ้ปริมาณพลังงานที่สะสมไว้

เมื่อระบบส่งกำลังเริ่มมีประสิทธิภาพมากขึ้น James Bruton จึงหันไปเพิ่มปริมาณพลังงานที่เก็บได้ โดยออกแบบระบบร้อยยางหลายเส้นให้วิ่งกลับไปกลับมาภายในโครงรถผ่านชุดเฟืองและรอก พร้อมสร้างเฟรมจากโครงอะลูมิเนียม ชิ้นส่วน CNC และชิ้นส่วนพิมพ์สามมิติ เพื่อรองรับแรงบิดที่เพิ่มขึ้น

การทดลองด้วยยาง 6 เส้นที่ต่ออนุกรมเผยให้เห็นข้อจำกัดสำคัญ แม้ว่าระบบจะเก็บพลังงานได้มากขึ้น แต่แรงบิดที่นำมาใช้งานกลับไม่ได้เพิ่มขึ้นตามสัดส่วน ทำให้พลังงานจำนวนมากสูญเสียไปโดยไม่สามารถเปลี่ยนเป็นแรงขับเคลื่อนได้อย่างเต็มที่

ด้วยเหตุนี้ เขาจึงออกแบบระบบใหม่ทั้งหมด โดยใช้ยางยืดจำนวน 18 เส้น แบ่งเป็น 3 ชุดแบบขนาน ให้แต่ละชุดส่งกำลังผ่านเฟือง Bevel Gear ไปยังเพลาขับเดียวกัน วิธีนี้สามารถเพิ่มแรงบิดได้อย่างมีประสิทธิภาพ พร้อมรักษาระยะเวลาการปลดปล่อยพลังงานของยางไว้ในระดับที่เหมาะสม ส่งผลให้รถมีสมดุลระหว่างกำลังและประสิทธิภาพดีที่สุดตั้งแต่เริ่มโครงการ

หลังผ่านการทดลองและปรับปรุงระบบหลายรอบ รถต้นแบบสามารถพาผู้สร้างเคลื่อนที่ได้ด้วยพลังงานจากยางยืดเพียงอย่างเดียว โดยการทดสอบที่ดีที่สุดครั้งหนึ่งทำระยะทางได้ประมาณ 9.9 เมตร ก่อนที่ความพยายามครั้งสุดท้ายจะสามารถผลักดันระยะทางไปได้ไกลกว่า 12 เมตร

แม้ระยะทางดังกล่าวจะยังห่างไกลจากการใช้งานจริง แต่ก็ถือเป็นความสำเร็จที่น่าสนใจ เพราะแสดงให้เห็นว่าพลังงานศักย์ยืดหยุ่น (Elastic Potential Energy) สามารถถูกนำมาแปลงเป็นพลังงานจลน์ (Kinetic Energy) เพื่อขับเคลื่อนยานพาหนะขนาดคนขับได้จริง หากมีการออกแบบระบบส่งกำลังและโครงสร้างอย่างเหมาะสม