โครงงานวิทยาศาสตร์ ราวตากผ้า 3 ฤดู

โครงงานวิทยาศาสตร์ เป็นการส่งเสริมให้นักเรียนได้รับประสบการณ์ตรงในกระบวนการเสาะแสวงหาความรู้ทุกขั้นตอน ได้ฝึกทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ต่าง ๆ และช่วยพัฒนาคุณสมบัติอื่น ๆ ให้แก่นักเรียน เช่น ความเป็นคนช่างสังเกต มีความคิดริเริ่ม สร้างสรรค์ มีความเชื่อมั่นในตนเอง มีวินัยและซื่อสัตย์ในการทำงาน มีความละเอียดรอบคอบ มีความรับผิดชอบ ยอมรังฟังคำติชมและความคิดเห็นของผู้อื่น มีเจตคติที่ดีต่อวิทยาศาสตร์ รู้จักแบ่งเวลาในการทำงานและการกระทำกิจกรรมอื่น ๆ และทำงานร่วมกับผู้อื่นได้ ซึ่งตลอดระยะเวลาหลายปีที่ผ่านมาสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) ได้เป็นผู้ริเริ่ม ผลักดัน ส่งเสริมให้สถานศึกษาดำเนินการตามแนวคิดนี้มาโดยตลอด

โครงงานวิทยาศาสตร์เรื่อง “ราวตากผ้า 3 ฤดู” เป็นอีกหนึ่งโครงงานที่นักเรียนโรงเรียนพะเยาพิทยาคม จังหวัดพะเยา ซึ่งเป็นโรงเรียนแกนนำวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์และเทคโนโลยีของ สสวท. ได้ลงมือสร้างสรรค์งานด้วยตัวเอง

เด็กชายชนินทร์ เมืองซื่อ เด็กหญิงกัญญาณัฐ พรหมเผ่า และเด็กหญิงเจียระไน เพียรทำ ชั้น ม. 3/6 โรงเรียนพะเยาพิทยาคม บอกว่า “ปัญหาของผ้าที่ตากไว้ในแต่ละฤดูจะประสบปัญหาแตกต่างกัน เช่น ฤดูร้อนฝุ่นมากและแดดแรงทำให้ผ้าที่ตากสีซีด ฤดูฝนผ้าที่ตากไว้จะเปียกฝนเมื่อเก็บไม่ทันและแห้งช้า ส่วนฤดูหนาวจะมีทั้งฝุ่นและละอองน้ำค้าง การตากและเก็บผ้าก็ยุ่งยาก จึงได้คิดประดิษฐ์ราวตากผ้า 3 ฤดูราคาถูกขึ้นเพื่อแก้ปัญหาดังกล่าว”

เด็กน้อยทั้ง 3 คน อธิบายต่อว่า สมมติฐานและแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ที่นำมาใช้ก็คือ ถ้าสภาวะเรือนกระจกสามารถทำให้อุณหภูมิของอากาศสูงขึ้น ดังนั้น ราวตากผ้า 3 ฤดูจะทำให้ผ้าแห้งเร็ว ป้องกันฝุ่นละออง ฝน และไม่ให้ผ้าสีซีดได้ หลักการก็คือ พลังงานแสงอาทิตย์เปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อน และหลักการทางฟิสิกส์ก็คือการสะท้อนแสง การกักเก็บความร้อนในรูปสภาวะเรือนกระจก และการพาความร้อน โดยได้ศึกษาค้นคว้าเรื่องพลังงานแสงอาทิตย์ สภาวะเรือนกระจก ความชื้นและชนิดของผ้าเพิ่มเติมด้วย

ราวตากผ้า 3 ฤดู เป็นราวตากผ้าที่สร้างจากเหล็ก และพลาสติกใส โดยมีฐานเป็นรูปกากบาท เคลื่อนย้ายด้วยล้อ 4 ล้อ แกนกลางทำจากเหล็ก สามารถหมุนได้รอบทิศ มีราวตากผ้า 5 ราว สามารถถอดประกอบออกจากกันได้ มีพลาสติกใสคลุมเพื่อเพิ่มอุณหภูมิภายในราวตากผ้า และเตาไฟฟ้าสำหรับทำให้ ผ้าแห้งเร็วโดยไม่มีกลิ่น ด้านบนคลุมด้วยพลาสติกใสรูปห้าแฉก และด้านข้างคลุมด้วยพลาสติกใสรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า 5 ผืน ปลายแผ่นพลาสติกร้อยโซ่เหล็กถ่วงไว้เพื่อป้องกันลมพัด ด้านล่างละด้านบนมีช่องระบายอากาศเพื่อให้อากาศร้อนลอยตัวสูงขึ้น และอากาศเย็นมาแทนที่ทำให้ผ้าแห้งเร็วขึ้น โดยอากาศภายใน มีอุณหภูมิสูงกว่าอากาศภายนอก

-2-


ขั้นตอนการทำงาน เริ่มจาก ออกแบบราวตากผ้า 3 ฤดู ศึกษาข้อมูลและสร้างแบบจำลอง จากนั้นก็ ลงมือสร้างราวตากผ้า 3 ฤดู ตั้งแต่ฐานราวตากผ้า แกนกลางราวตากผ้า แขนของราวตากผ้า พลาสติกคลุมราวตากผ้า ด้านบนและด้านข้าง

เมื่อสร้างราวตากผ้า 3 ฤดูเสร็จแล้ว ก็นำไปทดลองใช้ในฤดูร้อน โดยใช้เสื้อผ้าแต่ละชนิด จำนวน 2 ชุด ประกอบด้วย กางเกงยีน กระโปรงผ้าไหม ผ้ายืดสีเหลือง ผ้าพื้นเมืองม่อฮ่อม ผ้าป่าน ผ้าลินิน ผ้าไนลอน ผ้าใยสังเคราะห์ และผ้าขนหนูที่มีขนาดและเบอร์เดียวกันมาชุบน้ำให้เปียก ปั่นแห้งในเครื่องซักผ้าเดียวกัน เวลานาน 22 นาที มาตากในบริเวณเดียวดัน จับเวลาการแห้งของผ้าแต่ละชนิด และอุณหภูมิของอากาศภายในและภายนอก แล้วสังเกตและบันทึกผล

จากนั้น นำราวตากผ้า 3 ฤดู ไปทดลองใช้ในฤดูฝน และฤดูหนาว โดยใช้เสื้อผ้าแต่ละชนิด จำนวน 2 ชุด ที่มีขนาดและเบอร์เดียวกันมาชุบน้ำให้เปียก ปั่นแห้งในเครื่องซักผ้าเดียวกัน เวลานาน 22 นาที มาตากในบริเวณเดียวดัน จับเวลาการแห้งของผ้าแต่ละชนิด และอุณหภูมิของอากาศภายในและภายนอก แล้วสังเกตและบันทึกผล

ผลพบว่า ราวตากผ้า 3 ฤดูที่เด็กๆ ทั้งสามคนทำขึ้นนั้น ทำให้ผ้าแห้งเร็วกว่าการตากตามปกติ และ เมื่อเวลาฝนตกผ้าไม่เปียก ไม่มีฝุ่นจับเสื้อผ้า เมื่อวันที่ท้องฟ้ามืดครึ้ม ไม่มีแสงแดดติดต่อกันหลาย ๆ วันแล้ว ผ้าไม่แห้ง ราวตากผ้านี้ช่วยแก้ปัญหาได้โดยการทำให้ปริมาตรของอากาศในราวตากผ้าลดลง โดยใช้พลาสติกคลุมด้านข้างเพียง 3 ผืน และเปิดเตาไฟฟ้า จำนวน 2 ตัว เพื่อเพิ่มความร้อน จึงไม่มีปัญหาเกี่ยวกับผ้าไม่แห้ง อีกต่อไป

น่าดีใจที่แม้แต่เรียนชั้น ม. ต้น ก็คิดค้นสิ่งเหล่านี้ขึ้นเองได้ หากได้รับการพัฒนาต่อยอดขึ้นไปในระดับที่สูงขึ้น สักวันเมื่อโตขึ้น น้อง ๆ เหล่านี้อาจเป็นนักประดิษฐ์มาช่วยเพิ่มดุลย์การค้าของบ้านเราก็เป็นได้