โดรนกู้ภัยทนความร้อนสูง ช่วยนักดับเพลิงเข้าถึงที่เกิดเหตุไฟไหม้ เพื่อช่วยประเมินสถานการณ์ ค้นหาผู้รอดชีวิต โดยที่นักดับเพลิงไม่ต้องเข้าไปเสี่ยงภัยด้วยตัวเอง
การเข้าถึงพื้นที่ใจกลางไฟไหม้เป็นเรื่องท้าทายที่นักดับเพลิงต้องเจอ ล่าสุดนักวิจัยได้พัฒนาโดรนกู้ภัยที่สามารถทนความร้อนสูง เพื่อทำหน้าที่เป็น "ตา" ในกองเพลิง ช่วยประเมินสถานการณ์ ค้นหาผู้รอดชีวิต และเพิ่มความปลอดภัยให้กับเจ้าหน้าที่ในภารกิจกู้ภัยระดับวิกฤตที่มนุษย์ไม่สามารถเข้าถึงได้
นวัตกรรม “ทนความร้อน” จากสถาบันวิจัยระดับโลก
งานวิจัยของนักวิทยาศาสตร์จาก สถาบันวัสดุศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งสหพันธรัฐสวิส (Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology - Empa) และ วิทยาลัยอิมพีเรียล ลอนดอน (Imperial College London) สถาบันการศึกษาและวิจัยชั้นนำระดับโลก ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิชาการ Advanced Intelligent Systems โดยผลงานชิ้นนี้เป็นการพัฒนาอากาศยานไร้คนขับหรือโดรนรูปแบบใหม่ที่สามารถทนกับอุณหภูมิที่สูงเกินกว่า 40 องศาเซลเซียสได้ ซึ่งได้รับการออกแบบมาเพื่อปฏิบัติงานในสภาพแวดล้อมสุดขั้วโดยเฉพาะ เช่น สถานการณ์ไฟไหม้รุนแรง
แอร์โรเจล เกราะกันความร้อนอัจฉริยะ
ความลับสำคัญที่ทำให้โดรนกู้ภัยลำนี้สามารถทนทานต่อเปลวเพลิงได้ คือการใช้โครงสร้างหุ้มด้วยวัสดุฉนวนกันความร้อนชนิดพิเศษที่เรียกว่า "แอโรเจล" (Aerogel) ซึ่งมีความเบาเป็นพิเศษและประกอบไปด้วยรูพรุนขนาดเล็กจำนวนมาก โดยนักวิจัยได้เลือกใช้พอลิอิไมด์ แอโรเจล (Polyimide Aerogel) ซึ่งมีคุณสมบัติในการป้องกันความร้อนได้ดีเยี่ยมและมีความยืดหยุ่นในเชิงวิศวกรรม วัสดุนี้ช่วยปกป้องอุปกรณ์ภายในที่บอบบาง เช่น เซนเซอร์ กล้อง และแบตเตอรี่ ไม่ให้ถูกทำลายจากความร้อนภายนอก
และยังมีการเคลือบผิวชั้นนอกด้วยอะลูมิเนียมที่ช่วยสะท้อนรังสีความร้อนออกไป ทำให้โดรนลำนี้สามารถปฏิบัติภารกิจในพื้นที่ที่มีอุณหภูมิสูงถึง 200 องศาเซลเซียสได้นานต่อเนื่องถึง 10 นาที
นอกจากนี้ ยังมีการติดตั้งระบบจัดการอุณหภูมิภายในที่ทำงาน โดยใช้กระบวนการระเหยของก๊าซจากเซนเซอร์ตรวจวัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มาช่วยระบายความร้อนให้กับแผงวงจรหลัก โดรนยังมีกล้องอินฟราเรดความละเอียดสูงที่สามารถส่งภาพความร้อนแบบเรียลไทม์ (Real-time Thermal Imaging) กลับมายังเจ้าหน้าที่ควบคุมภายนอก ทำให้สามารถมองเห็นทะลุกลุ่มควันหนาและระบุตำแหน่งของผู้ประสบภัยหรือจุดที่เป็นต้นเพลิงได้อย่างแม่นยำแม้จะอยู่ในสภาพที่มีทัศนวิสัยเป็นศูนย์
การกู้ภัยมิติใหม่ มากกว่าแค่ดับเพลิง
ประโยชน์ของเทคโนโลยีนี้ไม่ได้จำกัดอยู่เพียงแค่การกู้ภัยในตึกที่กำลังไฟไหม้เท่านั้น แต่ยังถูกออกแบบมาให้รองรับการใช้งานในพื้นที่เสี่ยงภัยประเภทอื่น ๆ เช่น โรงงานอุตสาหกรรมที่มีเตาเผาความร้อนสูง อุโมงค์รถไฟใต้ดิน หรือแม้แต่พื้นที่ป่าที่เข้าถึงยาก โดยโดรนจะประเมินโครงสร้างของอาคารที่อาจพังถล่มและตรวจจับก๊าซพิษที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า ข้อมูลเหล่านี้จะถูกนำไปวิเคราะห์เพื่อวางแผนกลยุทธ์ก่อนที่นักดับเพลิงจะบุกเข้าไปในพื้นที่ จึงช่วยลดอัตราการสูญเสียและเพิ่มประสิทธิภาพในการทำภารกิจให้รวดเร็วยิ่งขึ้น
บททดสอบในสภาพแวดล้อมสุดขั้ว
จากการทดสอบภาคสนาม โดรนกู้ภัยได้ผ่านการทดสอบในหลากหลายสถานการณ์ ตั้งแต่สนามฝึกซ้อมดับเพลิงที่เต็มไปด้วยเปลวไฟจริง ไปจนถึงโรงงานปูนซีเมนต์ที่มีอุณหภูมิสูงจัด และที่น่าสนใจคือเทคโนโลยีเดียวกันนี้ยังสามารถทำงานได้ดีในสภาพอากาศที่หนาวจัด เช่น พื้นที่ธารน้ำแข็งหรือขั้วโลก เนื่องจากฉนวนแอโรเจลมีคุณสมบัติรักษาอุณหภูมิภายในให้คงที่ได้ดีไม่ว่าจะอยู่ในสภาพแวดล้อมร้อนหรือเย็นจัด ปัจจุบันทีมวิจัยกำลังพัฒนาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการบินผ่านกลุ่มควันเขม่าหนาและการนำโดรนนี้เข้าสู่สายการผลิตเชิงพาณิชย์เพื่อส่งต่อให้หน่วยกู้ภัยทั่วโลกได้ใช้งานในอนาคต
การพัฒนาโดรนกู้ภัยที่ทนความร้อนสูงนี้ถือเป็นก้าวสำคัญของวงการเทคโนโลยีเพื่อความปลอดภัยที่นำวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุมาผสานเข้ากับวิศวกรรมหุ่นยนต์ได้อย่างลงตัว นวัตกรรมนี้ไม่เพียงแต่จะเปลี่ยนวิธีการทำงานของนักดับเพลิงให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น แต่ยังเป็นเครื่องมือสำคัญที่จะช่วยรักษาชีวิตทั้งของผู้ประสบภัยและเจ้าหน้าที่กู้ภัยในสถานการณ์วิกฤต ด้วยความสามารถในการเข้าถึงจุดที่อันตรายที่สุด โดรนกู้ภัยลำนี้จึงเปรียบเสมือนความหวังใหม่ท่ามกลางกองเพลิงที่พร้อมจะทะลวงทุกกำแพงความร้อนเพื่อทำหน้าที่ปกป้องชีวิตมนุษย์อย่างดีที่สุดในทุกภารกิจเสี่ยงภัย
เรียบเรียงโดย ขนิษฐา จันทร์ทร
ที่มาข้อมูล: empa, newatlas, designboom, techexplorist
ที่มาภาพ: empa
อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech
