ข่าวสาร กิจกรรม บทความและนิทรรศการถาวรที่น่าสนใจ
Dr.Stone กับเรื่องวิทยาศาสตร์พลังงานไฟฟ้าในยุคหิน
ปัจจุบัน สื่อบันเทิงอย่างอนิเมะได้รับความนิยมเป็นอย่างมาก ไม่เพียงแต่ให้ความสนุกสนานเท่านั้น แต่ยังสามารถเป็นสื่อการเรียนรู้ที่ช่วยให้เข้าใจแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ได้ง่ายขึ้น Dr. Stone เป็นตัวอย่างที่ดีของการใช้ความรู้ทางวิทยาศาสตร์เพื่อเอาชีวิตรอดในโลกที่ปราศจากเทคโนโลยี โดยเฉพาะเรื่องของการผลิตพลังงานไฟฟ้า ซึ่งเป็นหัวใจสำคัญในการพัฒนาอารยธรรมมนุษย์ สร้างไฟฟ้าด้วยแม่เหล็ก ในเรื่อง Dr. Stone ตัวเอก “อิชิงามิ เซ็นคู” ได้ทดลองสร้างพลังงานไฟฟ้าโดยใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบ homopolar ซึ่งเป็นไอเดียของไมเคิล ฟาราเดย์ หลักการง่าย ๆ ก็คือ ถ้ามีแผ่นโลหะหมุนอยู่ในสนามแม่เหล็ก จะเกิดกระแสไฟฟ้าขึ้น กระแสไฟฟ้าที่ได้เป็นไฟฟ้ากระแสตรง โดยทั่วไปแรงดันไฟฟ้าที่ได้จะค่อนข้างต่ำ แม้ว่ากำลังไฟที่ได้จะยังไม่มากพอสำหรับอุปกรณ์ใหญ่ ๆ แต่ก็นับว่าเป็นจุดเริ่มต้นที่สำคัญ เปลี่ยนพลังงานฟ้าผ่าให้เป็นแม่เหล็ก ฟ้าผ่าเป็นปรากฏการณ์ธรรมชาติที่มีพลังงานมหาศาล ที่สามารถเปลี่ยนวัตถุธรรมดาให้กลายเป็นแม่เหล็กได้ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า Lightning-induced Remanent Magnetism (LIRM) หรือ แม่เหล็กตกค้างจากฟ้าผ่า ซึ่งมักเกิดกับหินที่มีแร่แม่เหล็ก เช่น แมกนีไทต์ เนื่องจากฟ้าผ่ามีพลังงานไฟฟ้าที่สูงมาก ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าอย่างเข้มรอบ ๆ วัตถุที่ฟ้าผ่าถึง และเกิดการเหนี่ยวนำไฟฟ้า แต่แม่เหล็กที่เกิดขึ้นมักไม่ถาวร และอาจอ่อนกำลังลงเมื่อเวลาผ่านไป การทำหลอดไฟแบบเอดิสัน แสงสว่างเป็นสิ่งที่ทำให้มนุษย์สามารถใช้ชีวิตในยามค่ำคืนได้สะดวกขึ้น ซึ่งโทมัส อัลวา เอดิสัน […]
ทำไมมีน้ำอยู่ในลูกมะพร้าว
มะพร้าว เป็นพรรณไม้มงคลชนิดหนึ่ง ตามตำราพรหมชาติฉบับหลวงกำหนดให้ปลูกไว้ทางทิศตะวันออกของบ้าน เพื่อความเป็นสิริมงคล มะพร้าวเป็นพืชยืนต้นในตระกูลปาล์ม เราใช้ประโยชน์จากมะพร้าวได้หลากหลายรูปแบบ เช่น น้ำและเนื้อมะพร้าวใช้รับประทาน กะลามะพร้าวนำมาประดิษฐ์ของใช้ แล้วน้ำมะพร้าวเข้าไปอยู่ในลูกมะพร้าวได้อย่างไร น้ำมะพร้าว คือ สิ่งหล่อเลี้ยงต้นอ่อนของมะพร้าว ผ่านกระบวนการมาตั้งแต่ราก ลำต้น จนถึงลูกมะพร้าว มีการสะสมน้ำไว้เพื่อเลี้ยงดูต้นอ่อน จนกระทั่งมีใบแทงออกมา มะพร้าวมีเอนโดสเปิร์มทั้งของแข็งและของเหลว เอนโดสเปิร์มของแข็งจะเจริญเติบโตเป็นเนื้อมะพร้าว ส่วนเอนโดสเปิร์มของเหลวจะเป็นน้ำมะพร้าว น้ำมะพร้าวไม่สามารถซึมผ่านกะลาออกมาได้ จึงอยู่ในลูกมะพร้าวนั้น เมื่อมะพร้าวติดผล จะมีสารกาแลตโตแมนแนน (Glucomannan) และมีเอนไซม์ย่อยให้กลายเป็น “แมนแนน (Mannan)” ซึ่งแยกตัวเป็นส่วนของเนื้อมะพร้าว และน้ำมะพร้าว หากไม่มีการสร้างเอนไซม์มาย่อย เนื้อมะพร้าวจะมีลักษณะเป็นก้อนกึ่งเหลวกึ่งแข็ง คือ มะพร้าวกะทิ นั่นเอง ขณะที่มะพร้าวยังอ่อน เนื้อจะมีลักษณะบาง อ่อนนุ่ม และมีน้ำมะพร้าว เรามักรับประทานมะพร้าวในระยะนี้ หากมะพร้าวแก่ เอนโดสเปิร์มจะดูดเอาน้ำมะพร้าวไป ทำให้น้ำมะพร้าวแห้งลงบางส่วน เนื้อจะหนาและแข็งขึ้น สังเกตได้จากเปลือกนอกเริ่มเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาล และร่วงหล่นจากต้นในที่สุด สรุปแล้ว น้ำมะพร้าว คือ น้ำที่เข้าไปอยู่ในลูกมะพร้าวผ่านทาง ราก ลำต้น และเข้าสู่ผลทางขั้วลูกมะพร้าว ทำหน้าที่เป็นอาหารของต้นอ่อน น้ำมะพร้าวไม่สามารถซึมผ่านเปลือกชั้นใน […]
หุ่นยนต์หลบสิ่งกีดขวางด้วย Ultrasonic Sensor
เซนเซอร์ที่ใช้งานในชีวิตประจำวันมีหลากหลายสามารถเลือกใช้ตามวัตถุประสงค์ โดยมีเป้าหมายหลักเพื่อตอบสนองความสะดวกสบายของมนุษย์นั่นเอง วันนี้เราจะมาทำความรู้จักกับเซนเซอร์ที่สามารถทำงานโดยหลบสิ่งกีดขวางได้นั่นก็คือ Ultrasonic Sensor หุ่นยนต์หลบสิ่งกีดขวางด้วย Ultrasonic Sensor สามารถทำงานได้โดยผ่านอุปกรณ์เซนเซอร์ที่มีชื่อว่า Ultrasonic Module HC-SR04 (เป็นชื่อเรียกของ เซนเซอร์ Ultrasonic) ทำหน้าที่เป็นเซนเซอร์วัดระยะทาง มีคุณสมบัติที่สำคัญคือ สามารถวัดระยะทางได้ตั้งแต่ 2 เซนติเมตร ไปจนถึง 400 เซนติเมตร โดยใช้ภาษาซีควบคุมการทำงานของบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ที่มีชื่อว่า อาดุยโน่ (Arduino) สั่งการให้เซนเซอร์ตรวจจับการทำงานว่าจะวัดระยะของวัตถุที่เท่าไร (ในกรณีนี้กำหนดให้ภาษาซีสั่งการให้เซนเซอร์ตรวจวัดระยะทางที่ 30 เซนติเมตร) จากนั้น กำหนดให้อาดุยโน่สั่งการทำงานประสานกันระหว่างไอซีกับ เซนเซอร์ทำให้มอเตอร์ทำงานเคลื่อนที่ตามความเร็วที่ต้องการ พร้อมทั้งหลบสิ่งกีดขวางได้พร้อม ๆ กัน ตัวอย่างการประยุกต์ใช้งาน Ultrasonic Sensor เพื่อหลบหลีกสิ่งกีดขวางที่พบในชีวิตประจำวัน เช่น หุ่นยนต์ดูดฝุ่นอัตโนมัติหรือใช้เป็นเซนเซอร์ที่สามารถวัดระยะทางการจอดรถในมุมที่เรามองไม่เห็นด้านหลังของรถได้ เป็นต้น อ้างอิง Ultrasonic Ranging Module HC – SR04 โปรเจคหุ่นยนต์หลบสิ่งกีดขวาง Arduino Nano FacebookFacebookXTwitterLINELine
วิกฤตการณ์ใต้ทะเล..ปะการังฟอกขาว
หากใครเคยไปดำน้ำหรือไปเที่ยวทะเลจะสังเกตเห็นว่าปะการังใต้ท้องทะเลนั้นมีสีสันสดใสสวยงาม แต่ปัจจุบันวิกฤตการณ์ใต้ทะเลที่เป็นผลมาจากความแปรปรวนของสภาพภูมิอากาศ (climate change) อันเนื่องมาจากน้ำมือของมนุษย์ กำลังส่งผลกระทบต่อระบบนิเวศใต้ท้องทะเลอย่างหนักโดยเฉพาะกับปะการังที่พบการเกิดปรากฏการณ์ฟอกขาวขึ้นเป็นวงกว้างในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ส่งผลกระทบต่อสัตว์ทะเลที่ใช้ประโยชน์จากแนวปะการังให้ขาดที่อยู่อาศัย แหล่งอาหาร แหล่งอนุบาลลูกปลา และที่หลบภัย ทำให้ถูกล่าได้ง่ายขึ้นเป็นผลให้ความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตใต้ทะเลลดลงเป็นอย่างมาก ปะการังฟอกขาว (coral bleaching) เป็นปรากฏการณ์ที่เนื้อเยื่อปะการังมีสีซีดหรือจางลงจากการสูญเสียสาหร่ายซูแซนเทลลี (zooxanthellae) เกิดจากสภาวะที่ไม่เหมาะสมต่อการดำรงชีวิตของสาหร่าย เช่นอุณหภูมิน้ำทะเลสูงเกินไป มีน้ำจืดไหลลงมาทำให้ความเค็มลดลง ตะกอนที่ถูกน้ำจืดไหลพัดพามาจากชายฝั่ง หรือแม้แต่มลพิษที่เกิดจากการใช้ประโยชน์ทางทะเลของมนุษย์ ไม่ว่าจะเป็นการปล่อยน้ำเสีย การใช้ครีมกันแดด การทิ้งขยะตามแนวชายหาดก็ล้วนมีผลให้สาหร่ายซูแซนเทลลีออกมาจากเนื้อเยื่อของปะการังเพื่อความอยู่รอด โดยปกติเนื้อเยื่อของปะการังไม่ได้มีสีสันสวยงาม เป็นเพียงเนื้อเยื่อใส ๆ เท่านั้น ส่วนที่เห็นเป็นสีสันจากปะการังไม่ว่าจะเป็นสีแดง สีส้ม สีเขียว หรือสีน้ำตาลนั้นมาจากสาหร่ายซูแซนเทลลีทั้งสิ้น โดยสาหร่ายจะทำหน้าที่ในการสังเคราะห์แสง ให้ธาตุอาหารแก่ปะการังใช้ในการดำรงชีวิตและช่วยในการเจริญเติบโต ปะการังจะเป็นที่อยู่อาศัยและให้สาหร่ายนำของเสียจากปะการัง เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ ไนเตรท ฟอสเฟตมาใช้ในการสร้างสารอาหาร วงจรชีวิตของปะการังและสาหร่ายซูแซนเทลลี เป็นภาวะพึ่งพาอาศัยกัน (mutualism) หากแยกกันอยู่จะไม่สามารถดำรงชีวิตต่อไปได้ ปะการังที่เกิดการฟอกขาวสามารถกลับคืนสู่สภาพปกติได้ หากสาหร่ายซูแซนเทลลีเหล่านั้นกลับเข้าสู่ตัวปะการังอีกครั้ง ซึ่งเกิดขึ้นได้เมื่อปัจจัยแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไปกลับคืนสู่ภาวะปกติ ปะการังจะสามารถดำรงชีวิตโดยปราศจากสาหร่ายซูแซนเทลลีได้ประมาณ 2-3 สัปดาห์ หากมีเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นเป็นวงกว้างและระยะเวลายาวอย่างต่อเนื่อง จะทำให้การฟื้นตัวของปะการังโดยธรรมชาติมีโอกาสเป็นไปได้ต่ำ หรือไม่มีเลย และถ้าสาหร่ายซูแซนเทลลีไม่กลับเข้าสู่ปะการังในช่วงเวลาดังกล่าวปะการังเหล่านั้นก็จะตายในที่สุด เมื่อเราทราบถึงความสำคัญของปะการังและสาเหตุที่ทำให้เกิดการฟอกขาวของปะการัง โดยส่วนสำคัญในการทำลายแนวปะการังนั้นก็มาจากน้ำมือของมนุษย์เองไม่ว่าจะเป็นการสร้างมลภาวะต่าง […]
สื่อสารผ่านสารสื่อประสาท
สมองเป็นศูนย์กลางการสั่งการและควบคุมการทำงานของระบบร่างกาย โดยใช้เส้นประสาทและสารเคมีเป็นสื่อในการส่งสัญญาณไปทั่วร่างกาย เรียกสารเคมีนั้นว่า “สารสื่อประสาท (Neurotransmitter)” ทำให้สมองสื่อสารกับเนื้อเยื่อ กล้ามเนื้อ และอวัยวะต่าง ๆ ได้อย่างรวดเร็ว รวมทั้งรับความรู้สึก ตอบสนองต่อความเจ็บปวด แม้กระทั่งการแสดงอารมณ์และสภาวะทางจิตใจ หากสารสื่อประสาททำงานผิดปกติ หรือมีความไม่สมดุลของสารเคมี ก็จะส่งผลต่อความผิดปกติของร่างกายหรือภาวะของโรค ตัวอย่างเช่น ภาวะซึมเศร้า การทำงานของสารสื่อประสาทเกิดขึ้น หลังจากที่สมองมีการสั่งการ ทำให้เซลล์ประสาทถูกกระตุ้นด้วยประจุไฟฟ้าที่เกิดจากการถ่ายเทเกลือแร่ระหว่างภายในและภายนอกเซลล์ประสาท แล้วส่งสัญญาณเพื่อกระตุ้นเซลล์ประสาทที่อยู่ข้างเคียง โดยการใช้สารสื่อประสาทส่งผ่านบริเวณช่องว่างระหว่างเซลล์ประสาทที่เรียกว่า ไซแนปส์ (Synapse) สารสื่อประสาทที่ปล่อยออกมาบริเวณปลายเส้นประสาทนี้ จะไปเกาะที่ตัวรับที่แตกต่างกันตามชนิดของสารสื่อประสาทของอีกปลายประสาทหนึ่ง ทำให้เกิดการตอบสนองหรือยับยั้งการทำงานของระบบร่างกายได้ สารเคมีที่ใช้ในการสื่อประสาทเหล่านี้มีหลายชนิด ตัวอย่างสารสื่อประสาทที่มีความสำคัญในการทำงานของร่างกาย เช่น สารสื่อประสาท หน้าที่ ตัวอย่างของการทำงานบกพร่อง อะซีทิลโคลิน (Acetylcholine) ควบคุมการทำงานของกล้ามเนื้อและอวัยวะต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการคิด ความจำ การเรียนรู้ ถ้ามีปริมาณมากไปทำให้กล้ามเนื้ออ่อนแรง ตาพร่ามัว และเป็นอัมพาต แต่ถ้ามีน้อยไปส่งผลต่อการเรียนรู้ ภาวะสมองเสื่อม และอัลไซเมอร์ กลูตาเมต (Glutamate) ออกฤทธิ์กระตุ้น ช่วยในการทำหน้าที่ของสมอง เช่น ความจำ การเรียนรู้ […]