Saturday, May 18Modern Manufacturing
×

เมื่อเห็ดที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติส่งเสียงเพลง

พลาสติกประเภทใช้ครั้งเดียวอย่าง หลอด ถุงพลาสติก แก้วพลาสติก เป็นปัญหาขยะอย่างหนึ่งที่สร้างมลภาวะให้กับโลกในปัจจุบัน โดยปนเปื้อนไปในห่วงโซ่อาหารและกลับมาให้มนุษย์บริโภคในรูปแบบของไมโครพลาสติก แนวทางในการลดการบริโภคพลาสติก 2 แนวทาง คือ การรีไซเคิล ซึ่งยังเป็นเปอร์เซ็นต์ที่น้อย อีกแนวทางหนึ่ง คือ การใช้พลาสติกชีวภาพหรือวัสดุทดแทนจากพืชที่สามารถย่อยสลายได้ในธรรมชาติ 

เมื่อเห็ดที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติส่งเสียงเพลง

เมื่อเห็ดที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติส่งเสียงเพลง

วัสดุทดแทนที่เป็นที่กล่าวขานก็คือ วัสดุเส้นใยจากเห็ด หรือ ไมซีเลียม ซึ่งมีบริษัทหลายแห่งในยุโรปสร้างผลิตภัณฑ์จากวัสดุนี้ออกวางจำหน่ายเพื่อนำมาทดแทนวัสดุได้อย่างหลากหลาย เช่น แทนเครื่องหนัง กระเป๋า บรรจุภัณฑ์ ตลอดจนวัสดุก่อสร้าง (อิฐจากไมซีเลียม) และเมื่อใช้เสร็จ สามารถย่อยสลายกลายเป็นปุ๋ยได้ ไม่ก่อมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม

การใช้วัสดุทดแทนเช่นนี้ยังลดการปล่อยคาร์บอนที่เกิดจากการใช้วัสดุอย่าง เหล็ก คอนกรีต หรือพลาสติกจากฟอสซิล ซึ่งในกระบวนการผลิตมีการปล่อยคาร์บอนที่สูงมาก

บทความเกี่ยวกับ วัสดุเส้นใยจากเห็ดหรือไมซีเลียม (Mycelium)
รู้จัก Mycelium สุดยอดวัตถุดิบที่กำลังมาแรง (ที่มา: โตโยต้า ธุรกิจชุมชนพัฒน์)
ทำความรู้จัก ‘ไมซีเลียม’ วัสดุแห่งอนาคต (ที่มา: TNN)
‘ไมซีเลียม’ วัสดุเส้นใยเห็ดราทดแทนพลาสติกและผลิตใช้ซ้ำได้ (ที่มา: TNN Tech)

ไมซีเลียม (Mycelium) สามารถทำให้เป็นรูปทรงต่าง ๆ ได้ไม่จำกัด โดยนำผงวัสดุชีวภาพใส่ในแม่พิมพ์ของรูปทรงที่ต้องการ เส้นใยเห็ดจะโตและมีโครงสร้างที่เชื่อมโยงผงวัสดุทั้งหมดให้เป็นเนื้อเดียวกัน และเปลี่ยนเป็นสีขาว เมื่อไมซีเลียมเติบโตจนได้ที่จึงนำไปอบฆ่าสปอร์เพื่อยับยั้งการเติบโตต่อไป 

ในบทความนี้จะมาเล่าถึงประโยชน์จากการใช้งานอีกอย่างหนึ่งของไมซีเลียม คือ นำมาทำเป็น ‘ลำโพงเสียงคุณภาพสูง (Transmission Line Speakers)’ ซึ่งพัฒนาโดยสถาบัน Fraunhofer IWU เนื่องจากไมซีเลียมสามารถควบคุมการเพาะปลูกให้มีพื้นผิวได้ 2 แบบ คือ พื้นผิวเรียบสำหรับการสะท้อนเสียง และพื้นผิวแบบโฟมเพื่อดูดซับเสียง จึงเหมาะที่จะนำมาใช้ทำลำโพงซึ่งต้องการทั้งสองคุณสมบัตินี้ ในขณะเดียวกันยังเป็นทางเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมโดยใช้ทดแทนวัสดุแบบเดิมอีกด้วย

ไมซีเลียมจากเห็ดเป็นทรัพยากรที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ มีความสำคัญในด้านเภสัชกรรมมาเป็นเวลาหลายปี และเนื่องจากเป็นวัสดุชีวภาพที่ย่อยสลายได้จึงสามารถทดแทนวัสดุต่าง ๆ ได้อย่างยั่งยืน เช่น หนังสัตว์ วัสดุบรรจุภัณฑ์ที่ทำจากไม้ กระดาษแข็ง โฟม และขนสัตว์ เป็นต้น

สถาบัน Fraunhofer IWU มีการวิจัยวัสดุไมซีเลียมจากเห็ดเพื่อนำมาใช้งานในด้านอื่น ๆ อย่างส่วนประกอบที่รวมเป็นฟังก์ชันอันซับซ้อนในลำโพงเสียงคุณภาพสูงเพื่อยกระดับคุณภาพเสียงให้ดียิ่งขึ้น และนำมาใช้กับการพิมพ์ 3 มิติ โดยให้การเติบโตของไมซีเลียมมีคุณสมบัติสะท้อนเสียงและดูดซับเสียงไว้ในกระบวนการเดียวกัน 

ผลการวิจัยความสามารถในการกำหนดหรือควบคุมไมซีเลียมจากเห็ดในการสร้างลำโพงมีแนวโน้มที่ดี ลักษณะของวัสดุสามารถปรับให้เข้ากับการใช้งานในระหว่างการปลูกไมซีเลียมโดยมีอิทธิพลตามสภาพแวดล้อม เช่น โครงสร้างที่เหมือนโฟมสามารถใช้ในการดูดซับเสียงหรือลดการสั่นสะเทือนที่ไม่ต้องการได้ ในขณะที่คุณสมบัติแข็งและเรียบเหมาะสำหรับการสะท้อนของเสียง ดังนั้น ไมซีเลียมจึงเป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับทั้งวัสดุฉนวนและกล่องลำโพง

Solid structures reflect sound and are thus ideal for transmission line structures in the housing

ไมซีเลียมที่แข็งเหมาะสำหรับการสะท้อนคลื่นเสียง
(ที่มา: Fraunhofer IWU)

Foam-like structures absorb (dampen) sound and reduce unwanted vibrations

ไมซีเลียมที่มีลักษณะเหมือนโฟมเหมาะสำหรับการดูดซับเสียง
(ที่มา: Fraunhofer IWU)

ลำโพงเสียงคุณภาพสูง หรือ Transmission Line Speakers อาศัยการเปิดช่องเสียงบนกล่องลำโพง เพื่อให้ได้เสียงเบสที่ดีและการลดการสั่นที่ทำให้เสียงก้องของกล่องลำโพง ช่องเปิดนี้เชื่อมต่อกับท่อในกล่องลำโพงยาว 3 เมตร ท่อดังกล่าวต้องถูกพับหลายทบในกล่องลำโพงเพื่อให้เข้าที่ทำให้เกิดรูปทรงที่ซับซ้อน และก่อให้เกิดต้นทุนการผลิตที่สูงตามมา ทีม Fraunhofer IWU จึงแก้ปัญหาด้วยการพิมพ์ 3 มิติ ทั้งส่วนประกอบฟังก์ชันต่าง ๆ และกล่องลำโพง นอกจากนี้ยังช่วยลดจำนวนกาวและการเชื่อมต่อต่าง ๆ อีกด้วย

Schematic representation of the complex geometry of a housing with transmission line
กล่องลำโพง Transmission Line และสายส่งสัญญาณที่ซับซ้อน
(ที่มา: Fraunhofer IWU)

การรีไซเคิลสารอินทรีย์ที่เป็นพื้นฐานของวัสดุนั้นมีประสิทธิผลด้านต้นทุนเท่ากันกับการแปรรูปด้วยพลังงานต่ำ ไมซีเลียมจากเห็ดเกิดขึ้นในดินปริมาณมาก อีกทั้งยังสกัดได้จากวัสดุอินทรีย์ เช่น ฟาง เศษไม้ ขี้เลื่อย เศษต้นกก หรือผลิตผลพลอยได้จากการกลั่นเหล้าเบียร์ (ธัญพืชใช้แล้ว) อีกด้วย

ในขณะที่กระบวนการผลิตด้วยเครื่องจักร เช่น การตัด การกัด การเจาะ ก่อให้เกิดของเสียจำนวนมาก แต่การพิมพ์ 3 มิติด้วยไมซีเลียมจากเห็ด ซึ่งเป็นวัสดุที่ไม่มีพิษ เทียบได้กับเห็ดที่รับประทานได้ จึงย่อยสลายทางชีวภาพอย่างสมบูรณ์

บทความอ้างอิง:
https://www.etmm-online.com/innovative-mushroom-mycelium-high-quality-speakers-a-5ef4a9e16cdb80e626083af0a6ff611f/

Kasiwoot T.
READ MORE
×