OKMD กระตุกต่อมคิด สำนักงานบริหารและพัฒนาองค์ความรู้ - Opportunity for All
กระตุกต่อมคิด เพื่อพัฒนาความคิด เพิ่มความรู้ สร้างสรรค์ภูมิปัญญา

เวลโครเทป (Velcro) นวัตกรรมจากการเลียนแบบธรรมชาติ

177 | 28 ตุลาคม 2564
เวลโครเทป (Velcro) นวัตกรรมจากการเลียนแบบธรรมชาติ
สิ่งของเครื่องใช้ที่รายล้อมอยู่รอบตัวเรา ล้วนถูกสร้างขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการของมนุษย์ ช่วยอำนวยความสะดวกให้ชีวิตง่ายขึ้น แม้ว่าจะเป็นรายละเอียดเพียงเล็กน้อยก็ตาม

ยิ่งไปกว่านั้น แรงบันดาลในการประดิษฐ์คิดค้น นอกจากจะมาจากการสังเกตพฤติกรรมการใช้ชีวิตของมนุษย์เอง หรือมาจากปัญหาที่พบเจอแล้ว แต่อีกแรงบันดาลใจสำคัญก็มาจากการหยิบข้อดีของธรรมชาติใกล้ตัว มาสร้างสรรค์เป็นนวัตกรรม เพื่อตอบโจทย์การใช้ชีวิตให้ง่ายขึ้น

เสียงลอกดัง “แคว่ก แคว่ก” ของเวลโครเทปขณะดึงออกจากกัน คงเป็นหนึ่งเสียงที่เราคุ้นเคยกันดี ลักษณะของเวลโครเทป หากเราใช้แว่นขยายส่องมันใกล้ ๆ จะพบว่า ด้านหนึ่งอัดแน่นไปด้วยตะขอเล็ก ๆ มากมาย ส่วนอีกด้านเต็มไปด้วยเส้นใยเล็ก ๆ ขยุกขยุย ฟูฟ่อง เมื่อนำทั้งสองด้านมาประกอบกัน ด้านที่เป็นตะขอเล็กๆ จะเกี่ยวเข้ากับเส้นใย ทำให้เทปทั้งสองด้านสามารถยึดติดกันนั่นเอง

จุดเริ่มต้นจากการสังเกตธรรมชาติ
เวลโครเทป (Velcro) ถูกคิดค้นโดยจอร์จ เดอ เมสทรัล (George de Mestral) วิศวกรชาวสวิตเซอร์แลนด์ในปี 1940 ขณะนั้น เขาและสุนัขของเขาได้ออกล่าสัตว์บริเวณเทือกเขาจูรา (Jura) หลังจากที่กลับจากการล่าสัตว์ ได้สังเกตเห็นเมล็ดพืชมีหนามเกาะอยู่ตามถุงเท้าและขนของเจ้าสุนัข เมล็ดพืชมีหนามชนิดนี้เป็นเมล็ดของต้นกระชับ (Cocklebur) แม้ว่าจะผ่านการเดินทางบุกป่าฝ่าดง เมล็ดของมันก็ยังคงติดอยู่บนเส้นใยผ้าและขนสุนัขได้เป็นอย่างดี



และนี่คือจุดเริ่มต้นของ เวลโครเทป

เขาได้ตั้งข้อสังเกตว่า ทำไมเมล็ดพืชชนิดนี้จึงติดอยู่บนเส้นใยผ้าและขนสัตว์ เขาจึงนำเมล็ดพืชไปส่องกล้องจุลทรรศน์ แล้วพบคำตอบว่า เมล็ดของต้นกระชับมีตะขอเล็กจำนวนมาก ทำให้มันสามารถยึดเกาะอยู่บนพื้นผิวต่างๆ ได้

เขาได้นำลักษณะเด่นของเมล็ดต้นกระชับ มาเป็นแนวคิดในการคิดค้นผลิตภัณฑ์ ซึ่งใช้พัฒนากว่า 10 ปี จนได้ประดิษฐกรรมชิ้นใหม่ที่ใช้งานได้อย่างสมบูรณ์ มีลักษณะเป็นแถบสองด้านมาประกบกัน ด้านหนึ่งเป็นเส้นใยขยุกขยุยจำนวนมาก อีกด้านเป็นตะขอเล็กๆ กระจายเต็มทั่วทั้งแถบ ทำหน้าที่ในการยึดแถบทั้งสองด้านเข้าด้วยกัน



เวลโครเทปจึงกลายมาเป็นหนึ่งในสิ่งอำนวยความสะดวกที่ช่วยให้การยึดติดพื้นผิวเข้าด้วยกันนั้นง่ายดายยิ่งขึ้น โดยเฉพาะกับการยึดติดที่ต้องมีการปรับตำแหน่ง หรือลอกออกบ่อยๆ ซึ่งเวลโครก็สามารถตอบโจทย์ได้เป็นอย่างดี มันถูกใช้อย่างแพร่หลายในหลากหลายอุตสาหกรรม 

แต่กระนั้น เวลโครก็ยังมีจุดด้อย เมื่อใช้งานไปสักระยะ แถบด้านหนึ่งที่เป็นเส้นใยขยุกขยุยมักจะค่อย ๆ คลายตัว มีสิ่งสกปรกมาติด เส้นใยไม่หนาแน่นเหมือนเดิม ทำให้ประสิทธิภาพในการยึดเกาะลดลง เวลโครจึงมีการพัฒนาโครงสร้างพื้นผิวทั้งสองด้านที่ทำหน้าที่ในการยึดติด โดยปรับให้ด้านที่เป็นตะขอเล็ก ๆ หดสั้นลง ไม่ยืดเหมือนเก่า พร้อมทั้งปรับด้านที่เป็นเส้นใยขยุกขยุยให้มีเส้นใยที่สั้นลงและหนาแน่น ทำให้เวลโครมีอายุการใช้งานที่นานและทนทานมากขึ้น ลดเสียงขณะดึงออกจากกันนั้น

นอกจากนั้นเวลโครแบบใหม่ถูกพัฒนาขึ้นในปี 2005 โดย Technische Universitaet Muenchen (TUM) โดยเปลี่ยนวัสดุจากพลาสติกและไนลอนเป็นเหล็ก เพื่อเพิ่มความแข็งแรงและประสิทธิภาพในการใช้งาน ทนทานต่อการกัดกร่อนของสารเคมี สามารถรับน้ำหนักได้มากขึ้น

โดยเวลโครเหล็ก มีความหนาเพียง 0.2 มิลลิเมตร แต่สามารถทนต่อแรงดึงสูงสุด 35 ตันต่อตารางเมตร ที่อุณหภูมิสูงถึง 800 องศาเซลเซียส

หลักการทำงานของเวลโครเหล็ก ถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลาย เช่น ระบบปรับอากาศและระบบระบายอากาศในวิศวกรรมบริการอาคารและการก่อสร้างยานยนต์

เวลโคร (Velcro) จดสิทธิบัตรในปี 1955 จากนั้นในปี 1958 จึงได้จดทะเบียนเครื่องหมายการค้าในชื่อ VELCRO® เป็นชื่อทางการค้าที่รู้จักกันเป็นอย่างดี มีที่มาจากคำในภาษาฝรั่งเศสที่แปลว่ากำมะหยี่ (velours) และตะขอ (crochet) คนไทยนิยมเรียกกันว่า “เทปตีนตุ๊กแก” หรือเทปหนามเตยนั่นเอง

ในปี 1979 สิทธิบัตรหมดอายุ จึงมีผู้นำประดิษฐกรรมนี้ไปผลิตอย่างแพร่หลายมากขึ้น แต่คงใช้ชื่อเรียก “เวลโคร (Velcro)” เช่นเดิม

นี่คือประดิษฐกรรมจากความชาญฉลาดของมนุษย์ ที่เลียนแบบธรรมชาติ หรือเรียกว่า Biomimicry ดึงเอาจุดเด่นจากธรรมชาติรังสรรค์ให้กับสิ่งมีชีวิต ผลักดันให้เกิดเป็นนวัตกรรมที่เกิดประโยชน์กับการใช้ชีวิตของมนุษย์อย่างเรา ๆ ต้องยกความดีความชอบให้กับเจ้าเมล็ดต้นกระชับ ที่ช่วยให้เรามีเทปตีนตุ๊กแกเสียงดัง “แคว่ก แคว่ก” ใช้กันทุกบ้าน




ข้อมูลประกอบการเขียน
https://bit.ly/38YPFys
https://bit.ly/3z2g1Km
https://www.hookandloop.com/invention-velcro-brand/
https://www.trueplookpanya.com/knowledge/content/58790/-timhis-tim-scieng-sci-
https://m.mgronline.com/dhamma/detail/9580000074683
https://thematter.co/science-tech/the-golden-age-of-biomimicry/43888
https://www.designboom.com/technology/metallic-velcro-steel-hook-and-loop-fastener/

ร่วมแลกเปลี่ยนความคิดเห็น

เงื่อนไข การร่วมแสดงความคิดเห็น

"โปรดอ่านก่อนแสดงความคิดเห็น"
1. ห้ามเสนอข้อความหรือเนื้อหาอันเป็นการวิพากษ์วิจารณ์หรือพาดพิงสถาบันพระมหากษัตริย์และราชวงศ์ เป็นอันขาด
2. ห้ามเสนอข้อความหรือเนื้อหาที่ส่อไปในทางหยาบคาย ก้าวร้าว ... (อ่านทั้งหมด)