เลนส์ตาพลาสติก : เลียนแบบการมองเห็นของปลาหมึกยักษ์ โพสต์เมื่อ:
16:56 วันที่ 17 ธ.ค. 2547 ชมแล้ว:
251,333  ตอบแล้ว:
10
เลนส์ตาพลาสติก : เลียนแบบการมองเห็นของปลาหมึกยักษ์
เลนส์สังเคราะห์ที่เลียนแบบนัยน์ตาของปลาหมึกยักษ์ ที่ถูกสร้างโดยทีมวิจัยจาก อเมริกา มีลักษณะเป็นทรงกลม ประกอบด้วยพลาสติกพิเศษหลาย ๆ พันชั้น (Layer) ซึ่งอาจถือว่าเป็นการปฏิวัติวงการของ กล้องถ่ายรูป กล้องส่องทางไกล และวงการแว่นตาในปัจจุบัน
โดยปกติเลนส์แก้วจะมีลักษณะผิวโค้ง เพื่อจุดประสงค์ในการรวมแสงเข้าสู่ตรงกลาง แสงจะเกิดการหักเห และวิ่งเข้าสู่วัตถุที่มีความหนาแน่นแตกต่างกัน (Refractive indices) ตัวอย่างเช่น ตัวกลางของอากาศกับน้ำเปล่า ถ้าความแตกต่างของความหนาแน่นยิ่งมากเท่าไร ระหว่างตัวกลางจะมีผลทำให้แสงมีความหักเหมากยิ่งขึ้นเท่านั้น ดังนั้นวัตถุยิ่งแบนจะมีค่าดัชนีการหักเหมากเพื่อช่วยการรวมแสง คล้าย ๆ กับผิวโค้งของเลนส์นั้นเอง
โดยปกติในทาง Physics: ค่าดัชนีหักเห (n) จะต้องกำหนดว่าเปรียบเทียบกับตัวกลางใด ดังนั้น การเขียน
ค่าดัชนี (n) จึงต้องมีอักษรกำกับไว้เพื่อบ่งบอกค่าดัชนีหักเห เช่น
AnB หมายถึง ดัชนีหักเหของตัวกลาง B เทียบกับตัวกลาง A หรือคลื่นเคลื่อนที่จาก
ตัวกลาง A ไปสู่ตัวกลาง B แล้วเกิดการหักเหในตัวกลาง B
1n2 หมายถึง ดัชนีหักเหของตัวกลาง 2 เทียบตัวกลาง 1
เลนส์ในเชิงชีวภาพหลายชนิด ประกอบด้วยหลาย ๆ พันของชั้นที่มีขนาดเล็ก ๆ มาก (10-9 นาโน) หรือ nanolayers ซึ่งแต่ละ layer จะมีดัชนีหักเหที่แตกต่างกันอย่างเล็กน้อย โดยชั้นความหนาแน่นในแต่ละชั้นจะมีรูปร่างเรียบ เพื่อช่วยในการรวมแสง
ในมนุษย์ดวงตาจะมีเลนส์ที่ประกอบด้วยชั้น (layer) ประมาณ 22,000 ชั้น (layer) เลนส์ตา (Lens) เป็นเลนส์นูนที่สามารถยืดหยุ่นได้เนื่องจากการหดตัวและคลายตัวของกล้ามเนื้อยึดเลนส์ตา เลนส์ตาทำหน้าที่โฟกัสภาพให้ไปตกบนเรตินา
แต่สำหรับในสัตว์ที่อาศัยอยู่ในน้ำจะมีค่าดัชนีหักเห (Refractive index) มากกว่า และต้องมีเลนส์ที่แข็งแรงมากกว่าสัตว์ที่อยู่บนบก ตัวอย่างเช่น ปลาหมึกยักษ์ (Octopus) สามารถรวมแสงเข้าสู่ในเลนส์ของตัวมันมากกว่าตามนุษย์ถึง 5 เท่าทีเดียว
ดร. Eric Baer of Case Western Reserve University ใน Cleveland รัฐ Ohio, USA และทีมงานที่ห้องวิจัย ในกรุง Washington DC สามารถประดิษฐ์เลนส์สังเคราะห์เลียนแบบนัยน์ตาของปลาหมึกยักษ์ได้สำเร็จ ซึ่งสร้างโดยฟิล์มพลาสติกที่มีความหนา 50 ไมโครเมตร และมีผิว (nanolayer) ของ polymer 2 ชนิด คือ poly(methylmethacrylate) หรือ poly (styreneacrylonitrile) ซึ่งทั้งสอง polymer จะมีค่าดัชนีการหักเหที่แตกต่างกัน โดยจำนวนของ polymer ใน nanolayer ในแต่ละฟิล์มพลาสติกจะมีความแตกต่างกันเป็นสัดส่วน ซึ่งแต่ละส่วนจะมีค่าดัชนีการหักเหแตกต่างกัน ถัดไปมีค่าเท่ากับ 1 ซึ่งจะเป็นสัดส่วนซึ่งกันและกัน
เมื่อมีการวางซ้อนกันจนได้รูปร่างที่มีผิวทรงกลม เปรียบเทียบได้กับดวงตาของปลาหมึกยักษ์นั้นเอง
แต่อย่างไรก็ตามต้องมีการปรับปรุงเทคนิคที่จะสร้างให้เลนส์มีกำลังความสารถให้ดียิ่งขึ้น โดยเฉพาะในแง่ของดัชนีหักเห ดร. Baer กล่าว
มีหลาย ๆ วิธีที่จะช่วยพัฒนาอุปกรณ์ดังกล่าว เช่น ข้อดีของเลนส์ที่ทำมาจากแก้ว ซึ่งเปรียบเทียบกับเลนส์พลาสติกจะให้ความแข็งแรงกว่า แต่ข้อเสียก็คือมันจะหนักกว่าถึง 4 เท่าของเลนส์พลาสติก ส่วนเลนส์พลาสติก (polymer) จะมีข้อดีตรงที่จะให้ความยืดหยุ่นกว่า สามารถที่จะบิดและยืดหยุ่น ช่วยในการเปลี่ยนปรับแต่งของ nanolayer ได้ง่ายกว่า
ในที่สุดแล้วนักวิจัยมีแผนที่จะพัฒนาเลนส์พลาสติกที่เบายิ่งขึ้น เพื่อง่ายต่อการเคลื่อนย้าย ปรับเปลี่ยน ค่าดัชนีหักเหได้อย่างรวดเร็ว โดยสร้างจากวัสดุอุปกรณ์ที่หาง่ายและไม่แพง ผู้เชี่ยวชาญทางด้าน biomimetics กล่าว (Mehmet Sarikaya U. of Wasthington ใน Seattle
Key words: Refractive indices, nanolayers, octopus vision,
แปลและเรียบเรียง Nattawut
อ้างอิง
http://www.nature.com/news/2004/041206/full/041206-5.html
http://www.nature.com/dynasearch/app/newssearch.taf
http://kanchanapisek.or.th/kp9/physics/lessonplan/lesson02.doc
http://www.csmonitor.com/2003/1016/p16s02-stgn.html
|
จำนวน 8 ความเห็น, หน้า่ | -1- ความเห็นเพิ่มเติมที่ 1 14 ก.พ. 2548 (10:29) เลิศมากค่ะ กุ่งกิ้ง (IP:203.150.217.114,203.113.51.4,)
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 2 29 เม.ย. 2548 (14:54) -ขอรายละเอียดมากๆหน่อยคร๊าบ  จะเอาข้อมูลไปส่งงาน...อาจารย์...ขอขอบคุณล่วงหน้าคร้าบบบบ จะติดตามเรื่อยๆ techno58@hotmail.com (IP:202.29.39.1,10.0.0.207,)
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 5 4 มิ.ย. 2549 (10:12) ครับ ขอบคุณครับ
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 7 23 มิ.ย. 2549 (21:38) โหหหหหหหหหหหหห
 ความเห็นเพิ่มเติมที่ 8 23 พ.ค. 2550 (02:21) ปลาหมึกมีกี่ตาครับพี่
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 9 5 มิ.ย. 2550 (16:37) หน้ากลัวมากๆ เลย์ เลิฟ โรส (IP:202.183.204.146)
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 10 11 ธ.ค. 2550 (20:42) คิดกันเก่งจิงๆเล้ย มนุษย์เนี่ย
|
บทความแนะนำ
Blog แนะนำ
Hot Links
ขอบคุณผู้สนับสนุน
|
