นักวิจัยพัฒนาเซ็นเซอร์ตรวจวัดการสึกหรอของยางรถยนต์ แจ้งเตือนได้เมื่อยางหมดสภาพ

ทีมนักวิจัยจาก Duke พัฒนาเซนเซอร์จากหมึกคาร์บอน ใช้เพื่อการตรวจวัดการสึกหรอของยางรถยนต์ที่ผ่านการใช้งาน ซึ่งจะสามารถแจ้งเตือนผู้ใช้เมื่อยางหมดสภาพ โดยมีความแม่นยำในการตรวจวัด 99%

เซ็นเซอร์ที่ว่านี้สร้างขึ้นโดยการพิมพ์หมึกคาร์บอนที่มีอนุภาค nanotube ลงบนแผ่นพลาสติก การพิมพ์ดังกล่าวเป็นการสร้างวงจรโดยอาศัยคุณสมบัติการนำไฟฟ้าของหมึกคาร์บอน ตัวชิ้นงานเซ็นเซอร์เองซึ่งเป็นแผ่นพลาสติกมีความยืดหยุ่น มันจะถูกนำไปติดตั้งที่ผิวด้านในยางรถยนต์ หลักการทำงานของมันคือจะมีแบตเตอรี่จ่ายพลังงานเพื่อปล่อยคลื่นสัญญาณไฟฟ้าผ่านเข้าไปในเนื้อยาง จากนั้นเซ็นเซอร์จะตรวจจับขนาดของสัญญาณที่สะท้อนกลับมาหามัน ซึ่งขนาดของสัญญาณจะเปลี่ยนไปเมื่อยางรถยนต์สึกหรอจนบางลง จากนั้นชิปบลูทูธพลังงานต่ำจะทำหน้าที่ส่งข้อมูลไปหาผู้ใช้

ทีมวิจัยระบุว่าต้นทุนการผลิตแผ่นเซ็นเซอร์ต่อชิ้นนั้นมีราคาถูกแค่ 2-3 เซนต์เท่านั้น ในการพัฒนาเพื่อใช้งานจริง พวกเขามีทางเลือกที่หลากหลายในการประยุกต์ใช้ ทางเลือกแรกคือทำการติดตั้งแผ่นเซ็นเซอร์หลายแผ่นให้ทั่วผนังด้านในของยางรถยนต์ทั้งวงก็ได้ หรือจะใช้วิธีการพิมพ์หมึกคาร์บอนด้วยเครื่องพิมพ์ inkjet ลงบนผิวด้านในยางโดยตรงก็ได้ โดยแบตเตอรี่ที่ต้องใช้สำหรับเซ็นเซอร์จะมีอายุการใช้งานนานไม่น้อยกว่าตัวยางรถยนต์เอง

ในขณะที่อีกหนทางหนึ่งคืออาศัยการผนวกเซ็นเซอร์ที่พิมพ์ด้วยหมึกคาร์บอนนี้เข้ากับชุดเซ็นเซอร์ตรวจวัดแรงดันลมยาง (ซึ่งผู้ผลิตรถยนต์และผู้ผลิตยางบางรายก็ได้พัฒนามาก่อนหน้านี้แล้ว) โดยทางเลือกหลังสุดนี้จะอาศัยใช้งานแบตเตอรี่และชิปส่งข้อมูลของเซ็นเซอร์ตรวจวัดแรงดันลมที่มีอยู่ก่อนแล้วได้โดยไม่ต้องติดตั้งแบตเตอรี่และชิปเพิ่มเข้าไปอีกชุด

ปัจจุบันนี้ ทีมวิจัยได้ก่อตั้งบริษัท Tyrata เพื่อนำเอาผลการวิจัยค้นคว้าไปต่อยอดเพื่อการผลิตเซ็นเซอร์ออกจำหน่ายจริงให้แก่ผู้ผลิตรถยนต์ ซึ่ง Aaron Franklin ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์ของ Duke ผู้เป็นหัวหน้าทีมวิจัยนี้ ก็รับหน้าที่เป็นซีทีโอให้กับ Tyrata ด้วย โดยล่าสุด Tyrata สามารถระดมทุนไปได้แล้ว 4.5 ล้านดอลลาร์ โดยคาดว่าจะสามารถผลิตเซ็นเซอร์ออกขายจริงได้ในช่วงกลางปี 2019

ที่มา - IEEE Spectrum