วันนี้ขอกลับมาเขียนบทความเกี่ยวกับแมลงสักหน่อยนะครับ เนื่องจากช่วงนี้ที่ห้องแล็ปมีการทำการทดลองเกี่ยวกับแมลงพอดี ช่วงนี้ก็เลยกลับมาอินเรื่องนี้สักนิดนึง
ในระยะหลังๆ นี้แมลงเป็นที่สนใจในทางวิศวกรรมศาสตร์มากครับ หน่วยงานให้ทุนวิจัยด้านกลาโหมของสหรัฐอเมริกาที่รู้จักกันในชื่อว่า DARPA ได้อัดฉีดเม็ดเงินจำนวนมากเพื่อพัฒนาเทคโนโลยี ในการบังคับให้เจ้าแมลงมาทำงานเป็นทหารให้กองทัพสหรัฐฯ ในบทความก่อนหน้านี้ ผมได้ทยอยนำรายละเอียดเกี่ยวกับงานวิจัยของมหาวิทยาลัยหลายๆ แห่งที่ได้รับทุน มาเล่าสู่กันฟังไปพอสมควรแล้ว วันนี้ขอมาเล่าเกี่ยวกับประโยชน์ในการศึกษาวิธีการบินของแมลงกันหน่อยนะครับ เพราะความรู้ที่ได้จากการศึกษาว่าแมลงทำการบินอย่างไรนี้ จะมีประโยชน์มากมาย ทั้งในเรื่องของการสร้างหุ่นยนต์บินได้ หรือ อากาศยานอื่นๆ รวมไปถึง แม้แต่รถยนต์อัจฉริยะที่ขับเคลื่อนได้เอง เป็นต้น
เมื่อต้นเดือนที่ผ่านมา มีรายงานวิจัยในวารสาร Proceeding of the National Academy of Science (Andrew K. Dickerson, Peter G. Shankles, Nihar M. Madhavan, and David L. Hu, Mosquitoes survive raindrop collisions by virtue of their low mass, Proceeding of the National Academy of Science, doi:10.1073/pnas.1205446109) ซึ่งได้ไขข้อข้องใจที่มีมานานแล้ว เกี่ยวกับคำถามที่ว่า ทำไมยุงและแมลงบางชนิดสามารถบินลุยฝนได้โดยไม่เป็นอะไร ตัวผมเองก็เคยเอาน้ำจากฝักบัวสาดไปที่ยุง และที่น่าแปลกใจคือ หลายต่อหลายครั้ง ที่เจ้ายุงสามารถบินออกมาโดยไม่เป็นอะไรเลย อะไรทำให้มันคงกระพันชาตรี ทั้งๆ ที่น้ำฝนที่ตกลงมามีขนาดของมวลหนักกว่ามันถึง 50 เท่า และมีความเร็วกว่า 30 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ถ้าจะเปรียบเทียบให้เห็นภาพ ก็จะเหมือนการที่คนเราเดินฝ่ารถปิกอัพขนาด 3 ตันที่ตกลงมาจากท้องฟ้า นั่นเลยครับ
นักวิทยาศาสตร์พบว่า การที่ยุงมีน้ำหนักเบาแต่กลับมีกระดองที่แข็งแรง (exoskeleton หรือเปลือกที่ห่อหุ้มร่างกายของแมลง) จะทำให้มันสามารถทนทานต่อเม็ดฝนได้ เมื่อฝนตกลงมาใส่ตัวมัน มันจะผ่อนตัวลงไปกับเม็ดฝน ทำให้พลังงานจลน์ของเม็ดฝนไม่ได้ถ่ายทอดไปสู่ตัวมัน จึงไม่เกิดการกระแทกที่ทำให้บาดเจ็บ จากนั้นในช่วงเวลาที่มันกำลังร่วงลงมากับเม็ดฝน มันจะค่อยๆ ผลักตัวเองบินออกมาจากเม็ดฝนให้ได้ อันตรายอย่างเดียวของมันก็คือ หากมันบินต่ำเกินไปแล้วถูกเม็ดฝน มันอาจจะบินออกมาไม่ทันหากเม็ดฝนพามันตกกระทบพื้น จากความรู้ที่ได้นี้ นักวิทยาศาสตร์สามารถที่จะนำไปออกแบบอากาศยานขนาดจิ๋ว หรือ MAV ได้ (Micro-aerial Vehicle) ซึ่งปัจจุบัน หัวข้อวิจัยนี้กำลังเป็นที่นิยมกันทั่วโลก
นอกจากนั้นยังมีนักวิจัยที่มหาวิทยาลัยเดร็กเซล (Drexel University) ซึ่งได้รับทุนสนับสนุนจากมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ (Natinal Science Foundation หรือ NSF)ได้ศึกษาหลักอากาศพลศาสตร์ (aerodynamics) หรือการไหลของอากาศผ่านปีกของแมลงเต่าทอง เพื่อทำให้แมลงสามารถยกตัวขึ้นได้ ซึ่งความรู้ที่ได้นี้จะช่วยในการสร้างอากาศยานในอนาคตที่สามารถลอยขึ้นและลงจอดได้แบบแมลง
แมลงเป็นสัตว์ที่มีวิวัฒนาการการบินที่น่าทึ่ง ครั้งหน้าที่คุณเห็นมันบินผ่านมา อย่าลืมลองสังเกตมันด้วยนะครับ แล้วคุณอาจจะค้นพบบางสิ่งที่คุณไม่เคยรู้มาก่อนเกี่ยวกับมันก็ได้ .....