ผลตไฟฟาดวยแรงสนจากการเดน
คณโคเฮย ฮายามซ
ประธานบรษท Soundpower corporation จ�ากด
แรงสนสะเทอน ทเกดจากการเดนของมนษยหรอการ
สญจรของรถยนต คณฮายามซน�าแรงสนสะเทอนนมาใชผลต
กระแสไฟฟา ซงเปนพลงงานสเขยว ในยคปจจบนการใช
พลงงานทผลตขนเอง เปนประเดนทกลาวถง จงเปนทจบตา
มองในฐานะรปแบบหนงของเทคโนโลยพลงงาน
ประตผลตไฟฟา ทตดตงไว
บรเวณทางเขา-ออกของส�านกงานเขตฟจซาวา พรอมแสดงปรมาณไฟฟาทผลตไดจากพนผลต
ไฟฟา
นคอ พนผลตไฟฟา ทร�าลอกน
41Vol.7 No.80 May 2013
รปถายขางลาง คอ พนน�าทางหนภย ซงเมอมคนเดนบนพน LED ทผงไวในพนใตเทา
และทางดานหนาจะสองแสงชวยน�าทางออกให เทคโนโลยทใชในผลตภณฑนคอ พนผลต
ไฟฟา ซงใชหลกการของ การผลตไฟฟาจากแรงสนสะเทอน เปลยนพลงงานสนสะเทอนจาก
การเหยยบพนของมนษยใหเปนพลงงานไฟฟาและท�าให LED เปลงแสง ไมตองใชไฟฟาจาก
อาคาร จงสามารถใชไดแมเวลาไฟดบ ไมจ�าเปนตองมการเดนสายใหซบซอนหรอการจดการ
ไฟฟา ทจ�าเปนคอ แรงสนสะเทอน เทานน สมกบเปนสดยอดพลงงานสเขยวจรง ๆ
ผลตไฟฟาจากปรากฏการณเพยโซอเลกทรก
ชวยอธบาย “พนผลตไฟฟา” โดยคราว ๆ ดวยคะ
คณฮายามซ : เปนเทคโนโลยทใช วสดเพยโซอเลกทรก ซงเปนวสดทมคณสมบตใน
การผลตไฟฟาจากแรงทกระท�าจากภายนอก (ปรากฏการณเพยโซอเลกทรก) ครบ
วสดเพยโซอเลกทรก ? ไมเคยไดยนเลยคะ
คณฮายามซ : ทใกลตวกคอ วสดทใชตดไฟบนหวเตาแกสครบ ในหวเตาแกสจะม
วสดเพยโซอเลกทรกใสอย ซงจะสามารถผลตไฟฟาไดโดยการใชสปรงดดใหเกด แรงกระแทก
เปนระบบทพอหมนปมจะเกดเสยงแปะแลวมประกายไฟกระเดนไปตดแกสครบ
ใน พนผลตไฟฟา กมวสดเพยโซอเลกทรกขนาดประมาณเหรยญ 500 เยน เรยงกน
อย ซงพอเกด แรงสนสะเทอน กจะผลตกระแสไฟฟาครบ
ในกรณของพนผลตไฟฟา เปน แรงสนสะเทอน ไมใช แรงกระแทก หรอคะ ?
คณฮายามซ : ถาเปน แรงกระแทก แคครงเดยว กจะมแรงกระท�าแคครงเดยว เทากบ
ผลตไฟฟาแคครงเดยว แตถาเปลยนเปน แรงสนสะเทอน จากการเดน จะท�าใหผลตไฟฟา
อยางตอเนอง แบบเดยวกบการเอาแผนพลาสตกใสมาดด แผนใสกจะสนอยชวงระยะหนง
นนแหละครบ วธผลตกระแสไฟฟาแบบนเรยก
วา การผลตไฟฟาดวยแรงสนสะเทอน ครบ
ในพนผลตไฟฟาม วสดเพยโซอเลก-
ทรก กบ แผนรบการสนสะเทอน อยทวพน
ผลตไฟฟา เมอมคนเดนผานนอกจากวสดเพย-
โซอเลกทรกทอยใตพนเทาแลว แรงสนสะเทอน
กจะสงผลถงวสดทอยรอบ ๆ ดวย สงผลใหวสด
รอบ ๆ ทไมไดสมผสโดยตรงผลตไฟฟาดวย
ท�าใหประสทธภาพการผลตไฟฟาสงขน ตดตงทบรษท โคคโยเฟอรนเจอร
Creative & Idea 42
จดเรมมาจาก เสยง
สาเหตทคณฮายามซ ใหความสนใจเรองแรงสนสะเทอนคออะไรคะ ?
คณฮายามซ : ตอนสมยประถมวชาวทยาศาสตรคงเคยเรยนเรอง ระบบมอเตอรและ
เครองปนไฟใชมยครบ ? มอเตอรใชไฟฟาในการหมน แตในทางตรงขาม พอมอเตอรหมนก
จะผลตไฟฟาได ตอนทไดเรยนเรองน ผมกคดวาล�าโพงกนาจะไดผลเหมอนกน สรปคอ ถา
สามารถใชไฟฟาในการท�าเสยงได กนาจะใชเสยงในการผลตไฟฟาไดเชนกน
คณฮายามซชนชอบการประดษฐมาตงแตจ�าความได ชอบวชาวทยาศาสตรและ
พยายามเตมทในการวจยอสระชวงปดภาคเรยนฤดรอน เลอกทจะวจยรปรางของสงกอสราง
ททนทานตอแผนดนไหว เพราะวา “ถาจะท�าทงท กอยากท�าเรองทไมมในหนงสอเรยนหรอ
นตยสาร และไมมใครท�า” ท�าการทดลองโดยสรางโมเดลและเปลยนเงอนไขตาง ๆ ตง
สมมตฐานวา “ภเขารปกรวยคว�าทท�าจากการโรยทรายจากขางบน โดยวดองศาจากฐานได
46 องศา รปลกษณะนนาจะเปนรปรางทมนคงมากทสดแลว” เปนตน คณฮายามซเปนเดก
เชนนนเอง
พนผลตไฟฟาเหยยบหนงครงสามารถท�าใหหลอดไฟ LED กระพรบได 100 - 200 ดวง (ยาว 0.5 วนาท)
แรงกด หลอดไฟ LED
วสดเพยโซอเลกทรก
แรงกระท�าภายนอกพลงงานไฟฟา■ กลไกล
วสดเพยโซอเลกทรก ทอยภายในหนวยผลตไฟฟา เมอไดรบแรงกระท�าภายนอก (แรงสนสะเทอน, แรงกด) และบดงอ จะผลตแรงดนไฟฟาและปลอยออกมาเปนกระแสไฟฟา
43Vol.7 No.80 May 2013
การผลตไฟฟาโดยใชเสยง กเปนหวขอของการวจยอสระดวยหรอคะ ?
คณฮายามซ : ไมครบ อนนเปนสงทผมจดไวใน สมดโนตประดษฐ เทานน แตเปน
เรองทคดมาตลอด คนควาในหนงสอบาง ไปสอบถามอาจารยบาง ท�าใหรวาเสยงนาจะ
สามารถใชผลตไฟฟาได แตวา ...
แลวเรมวจยจรง ๆ เมอไหรคะ ?
คณฮายามซ : ผมเรมวจยตงแตมหาวทยาลยป 2 ครบ โดยเลอกหวขอจาก สมดโนต
ประดษฐ มา 6 หวขอ ซงหนงในนน คอ การผลตไฟฟาโดยใชพลงงานเสยง ครบ
ถงจะรแลววาเสยงสามารถผลตไฟฟาได แตพอลองท�าจรง ๆ แลว สามารถผลตไฟฟา
ไดปรมาณไมกไมโครวตต ซงปรมาณเทานไมสามารถท�าใหหลอด LED สองแสงได ปรมาณ
ไฟฟานท�าไดแคใหเขมของเครองวดไฟฟากระดกเทานน
คณฮายามซ : ตอนทเขารวมงานสมมนารายงานผลของกลมวจยใหญทมนกเทคนค
และนกวจยจากบรษทเขารวมดวยนน ผมไดรบค�าแนะน�าวา “เสยงไมเหมาะส�าหรบผลตไฟฟา
เพราะวาเสยงมพลงงานนอย ท�าใหไฟฟาทจะผลตไดกนอยไปดวย” กอนหนานนไมรวาม
ทฤษฎทยอมรบกนเปนการภายใน เชนนนแลว แตตอนนนกคดไดวา ถงปรมาณการผลต
ไฟฟาจะนอย กนาจะสามารถท�าใหมากขนไดครบ และมตวเลอกในการท�าเชนนนหลายทาง
และถายงไมไดท�าใหครบทกทางแลวกยงไมสามารถและไมอยากลมเลกความตงใจ
จากเสยง กลายเปน แรงสนสะเทอน
เสยง คอ การสนสะเทอน ภายในอากาศ ดงนน ผมจงขยายขอบเขตของการวจยเปน
แรงสนสะเทอน โดยใชการสนสะเทอนทนอกเหนอจากเสยง สงตาง ๆ รอบตวม แรงสน
สะเทอน ดวยกนทงสน ขอบเขตของการวจยจงขยายกวางขนในทนท
คณฮายามซ : ในการสมมนารายงานผลสดทายนน ผมไดแสดงเครองทดลองผลต
ไฟฟาจากเสยงพรอมกบพนผลตไฟฟาหมายเลขหนง พอเหยยบหรอทบแผนเพลทหลอด LED
กจะกระพรบหนงครง ปรมาณไฟฟาทไดเพมเปน 3 เทา พอผมเหนคนทเคยบอกผมวา “หวขอ
วจยนยกเลกดกวา” ประหลาดใจ กรสกวางานวจยนนาจะมความเปนไปไดสง (หวเราะ) และ
นกเชอมโยงไปถงสทธบตรในปจจบนดวยครบ
จากความเปนมาตามทวา กเลยเพงความสนใจมาทวสดเพยโซอเลกทรก หรอ
คะ ?
คณฮายามซ : ผมรจกวสดเพยโซอเลกทรกมาตงแตชนมธยมตนแลวครบ ถาเราลอง
รอล�าโพงออกมาด จะเหนวามวธผลตไฟฟาดวยการเหนยวน�าแมเหลกไฟฟา และวธการใช
Creative & Idea 44
วสดเพยโซอเลกทรก เมอลองศกษาดแลวจะพบวาสองวธมลกษณะเดนไมเหมอนกน โดยวธ
แรกจะมแรงดนไฟฟานอย แตกระแสไฟฟาสง ถาเสยงมแอมพลจดนอยจะไมสามารถผลต
ไฟฟาได สวนวธหลงแรงดนไฟฟาสง ถงเสยงจะมแอมพลจดนอยกผลตไฟฟาไดงาย
ความสามารถในการผลตไฟฟาสง ระหวางททดลองหลาย ๆ อยางเพอทจะเลอกวา
ใชวธไหน สดทายกเลอกวสดเพยโซอเลกทรก ครบ
มเหตผลอยางไรคะ ?
คณฮายามซ : การทจะใหคนสวนใหญไดใช ควรจะสามารถปรบใชกบของใชในชวต
ประจ�าวนได ในชวตประจ�าวนม แรงสนสะเทอน นอย เพราะฉะนนจงตองเลอกวธทจะ
สามารถผลตไฟฟาไดมากดวยแรงสนสะเทอนนอย ๆ นอกจากนนวสดเพยโซอเลกทรกกม
ลกษณะเปนแผนดวย ท�าใหใชงานไดงายกวาแบบเหนยวน�าแมเหลกไฟฟาทมโครงสราง
ซบซอน อกอยางกคอสามารถดดแปลงไดงาย แตกไมใชวาจะไมใชแบบเหนยวน�าเลย ใน
กรณทมแรงเหวยงสงกสามารถใชไดเหมอนกนครบ
ตวอยางการใชงาน
ตวอยางการใชงาน
ตดไฟแผงน�าทางดวยพนผลตไฟฟา
ประดบไฟตกแตงดวยพนผลตไฟฟา
ตดตงพนผลตไฟฟาไวหนาอนสาวรย
พอผเยยมเยอนเดนผานมา อนสาวรยบนก�าแพง
กจะสองแสงเปนสฟา เขยว
พพธภณฑสตวน�าชนเอโนะชมา
พอเห
ยยบส
ญลกษ
ณทเขย
นไวบ
นพน
(พนผ
ลตไฟ
ฟา) แ
ลวไฟ
บนแผ
งน�าท
างกจะ
เปลง
แสง แ
สดงเส
นทางจ
ากสถ
านทป
จจบน
ไปยง
สถาน
รถไฟ
และส
ถานท
ส�าคญ
อน ๆ
หางราราพอรต ชนมซาโตะ
45Vol.7 No.80 May 2013
เทคโนโลยตองทำาใหเปนรปราง จงจะมความหมาย
หลงจากเรยนจบ คณฮายามซตองการทจะน�าผลการวจยไปใชประโยชน จงไดกอตง
บรษทนขนมา โดยตงส�านกงานในศนยบมเพาะวสาหกจภายในวทยาเขตของมหาวทยาลย
และก�าหนดการผลต พนผลตไฟฟา ในทนท โดยตดตงใหกบบรษท ส�านกเขตทองถน และ
พพธภณฑสตวน�า หลงจากนนไดน�าไปใชกบแสงไฟทพนหนาตเอทเอม และกระเบองน�าทาง
ส�าหรบคนตาบอด ในหางสรรพสนคาใหญ ๆ น�าไปใชกบการเปลยนชองโทรทศนเมอมคนเดน
ผาน เปนตน ในปจจบนไดน�าไปใชกบสถานทตาง ๆ 30 แหงทวประเทศ
ทราบมาวาคณฮายามซ มความหลงใหลในการน�าเทคโนโลยพลงงานเสยงและ
แรงสนสะเทอน ไปใชกบอะไรซกอยาง และ ท�าใหเปนสนคาอยางไร
คณฮายามซ : ใชครบ แนนอนวาการวจยพนฐานกเปนสงส�าคญแตการพฒนา
เทคโนโลยนน ถาไมน�ามาดดแปลง และท�าใหเปนสนคาไดกไมมความหมาย ตอนกอนทจะ
เรมผลตเองกคดอยเสมอวา ถงจะใชวสดแบบเดยวกน แตถาท�าไดราคาถกกวากจะเปนทนยม
มากกวา และถาไดผลลพทเหมอนกนกจะคดหาวธทเรยบงาย และโครงสรางทผลตไดงาย
ของทเรยบงายจะเสยยากกวาของทซบซอน ในทางทฤษฎเอง ถาท�าไดงายกวากจะไดรบการ
ยอมรบ ถาตงเปาหมายเอาไวแบบน โดยรวมแลวกจะไดของทดขนมาครบ
นอกจากนน การแพรหลายของหลอดไฟ LED กมสวนดวยนะคะ
คณฮายามซ : หลงจากปพ.ศ. 2543 เปนตนมา แผงวงจร ทใชหลอดไฟ LED ซงใช
พลงงานไฟฟานอยในการสองแสง สามารถหาซอไดงายขน มสวนอยางมากครบ เพราะท�าให
สามารถน�าไปใชกบ ไฟทพน และไฟน�าทางฉกเฉนไดครบ
หลอดไฟทใชกอนหนานน ไมสามารถท�าใหสองแสงไดหรอคะ ?
คณฮายามซ : ครบ ตองย�ำซ�ำซกระยะหนง สะสมพลงงำนไวแลวจงจะสำมำรถ
สองแสงได แตถำท�ำแบบนน กตองมหนวยทเกบพลงงำนอก ถำเหยยบแลวมแสงเลยทนท
กจะเขำใจงำยกวำและมควำมตองกำรมำกกวำดวยครบ
นอกจากนแลวมอะไรอกคะ ?
คณฮายามซ : ม รโมทไมใชถานไฟฉาย ทผลตไฟฟำดวยกำรกดปม แลวสงสญญำณ
ไรสำยครบ คอมพวเตอรพกพำทสงสญญำณไรสำยไดกมแบบทใชพลงงำนนอยลงแลว จง
สำมำรถน�ำไปใชกบรโมทโทรทศนและกญแจอจฉรยะของรถยนตไดครบ
การพฒนาวงจรทใชพลงงานไฟฟานอย ชวยเพมขอบเขตของการใชงานสนะ
คะ วาแต การผลตไฟฟาพลงเสยงทเปนจดแรกเรม สามารถน�าไปใชทางอนนอกจากเรอง
ไฟฟาไดมยคะ ?
Creative & Idea 46
คณฮายามซ : กำรผลตไฟฟำดวย เสยง
สำมำรถน�ำไปใชกบอปกรณเสยงและแรงสน
สะเทอน และอปกรณปองกนแผนดนไหวไดครบ
ถ ำเปลยนเสยงและแรงสนสะเทอนใหเปน
พลงงำนไฟฟำ กจะท�ำใหพลงงำนเสยงและแรง
สนสะเทอนนอย ซงเรยกวำ กฎการอนรกษ
พลงงาน โดยพลงงำนรวมจะคงท ไมสญหำย
ส�ำหรบเสยง มควำมตองกำรใชกฎนในกำรผลต
ก�าแพงดดเสยง และ ก�าแพงปองกนเสยง ซงอย
ในระหวำงพฒนำแตวำยงไมเปนผลตภณฑครบ
เพราะเปนพลงงานเลก ๆ
ปจจบน ระบบเกบเกยวพลงงาน (ผลต
ไฟฟาแบบรกษาสงแวดลอม = ระบบทใชพลงงานเลก ๆ อยางคมคา) เชน การผลตไฟฟาโดย
ไดแรงสนสะเทอน เปนประเดนสปอตไลท ทงเครองผลตไฟฟาพลงแสงอาทตยขนาดเลก และ
เครองผลตไฟฟาจากความตางของอณหภม ในญปนเอง บรษทผผลตเครองใชไฟฟากเรมให
ความส�าคญ
คณฮายามซ : ทงเสยงและแรงสนสะเทอน ทงสองอนมพลงงานอย แตถาเอามารวม
กนกจะเปนพลงงานพอสมควร เปนความคดทวาถงจะเปนพลงงานนอย ๆ ทไมเคยใช แตถา
ไมใช กนาเสยดายครบ
ถาน�ามาใชด ๆ กจะสามารถเชอมโยงไปถงการประหยดพลงงาน และประหยด ไฟฟา
ได ยกตวอยางเชน ทางเดนของโรงงาน ถาปดไฟเพอจะประหยด ไฟฟา กจะมดกอใหเกด
อนตราย แตถามพนผลตไฟฟากจะท�าใหน�าทางบนพนไดโดยไมตองใช ไฟฟา
แถมใชดวย “การเหยยบ” เทานน ท�าไดโดยไมตองคดกเปนจดส�าคญสนะคะ
คณฮายามซ : กำรน�ำกจกรรมในชวตประจ�ำวนมำใชเปนวธควบคมระบบ ท�ำใหไม
เปนภำระกบผใชงำนและไมตองเพมขนตอนเปนพเศษ ซงจดนเปนเงอนไขหนงทจะท�ำให
ระบบแพรหลำยครบ
พลงงานไฟฟาเลก ๆ ผลตไฟฟานอย ๆ กพอสนะคะ
คณฮายามซ : กำรจะสงไฟฟำจำกแหลงผลต ไฟฟา ทอยไกล มำเพอใชไฟฟำนดเดยว
จะสนเปลองพลงงำนจำกกำรสงไฟฟำมำกกวำครบ วธทผมใชเรยกวำ “ผลตไฟฟาขนใชเอง”
รโมทไมใชถานไฟฉาย
ใชแรงสนสะเทอนและแรงกดจากการกดปม ผลตไฟฟาและสงสญญาณไรสาย สามารถคาดหวงการน�าไปใชกบผลตภณฑไรสายอน ๆไดกวางขวาง
วจยรวมกบบรษท รเนซสอเลกโทรนกส จ�ากด
47Vol.7 No.80 May 2013
คณโคเฮย ฮายามซประธานบรษท อนเรยคฮตสเดน จ�ากด
(Soundpower corporation)
เกดในป พ.ศ. 2524 ทจงหวดโทจค ภายหลงเรยนจบจากคณะสารสนเทศสงแวดลอม
มหาวทยาลยเคยโอ และไดกอตงบรษทในป พ.ศ. 2549 ระหวางทก�าลงศกษาตอใน
คณะวจยนโยบายมเดย ไดรบรางวลดานธรกจและพลงงานแบบไหม เปนทจบตามองในการรวมมอกบบรษทคคา เพอน�าเทคโนโลย
ทพฒนาแลวไปใชงานในดานตาง ๆ http://www.soundpower.co.jp
หรอ “พลงงานทผลตขนเอง” เปนแนวคดทให
ผตองกำรใช ไฟฟาเพยงเลกนอยผลต ไฟฟำขนใช
เองในสถำนทนนเลย แบบเดยวกบ อำหำรซงถำ
กนอำหำรของทองถนกประหยดคำขนสงได
จากจดเลก ๆ น ถาแตละคนเรมปฏบตและ
ขยายไปทวทงสงคมกจะชวยประหยดพลงงาน
ไดอยางมาก ถาลดพลงงานไฟฟาทใชไดถง 10%
ของทงหมด กสามารถลดสถานผลตไฟฟาได 10%
เชนกน ถาสามารถท�าไดขนาดนน การประหยด
พลงงานนกมความหมายมากทเดยว
ในความหมายน น บรษทของ
คณฮายามซกเปนทจบตามองมากทเดยวคะ
คณฮายามซ : เทคโนโลยนจะเปนท
ตอนรบจำกทวโลกแนนอนครบ ควำมจรงแลวกม
ขอเสนอจำกบรษทในตำงประเทศมำกอย เปน
เทคโนโลยสำขำทประเทศญปนถนดอยแลว ถำสำมำรถสงออกเทคโนโลยนได กอำจจะชวย
เปนสวนหนงในกำรฟนฟเศรษฐกจไดครบ
และยงเปนตวอยางความส�าเรจหนงของธรกจบมเพาะวสาหกจทเกดจาก
มหาวทยาลยดวยนะคะ
คณฮายามซ : เมอสมยมธยมศกษำตอนปลำยทไดยนถงธรกจบมเพำะวสำหกจอยำง
ซลคอนวำเลย ผมเองกคดวำอยำกจะตงบรษทท�ำสงตนเองชอบมำตลอดครบ
แตตอนนกยงอยในจดเรมตนเทานน พนผลตไฟฟา กเพงเรมไลนการผลต เมอเดอน
เมษายน พ.ศ. 2555 ผมหวงวาบรษทของเราจะเปนเปาหมายใหคนรนตอไปท�าตามได ในอก
ไมกปครบ
ความหวงนคงจะส�าเรจอยางแนนอนคะ วนนขอขอบคณทสละเวลามาเลาเรอง
ทเปนประโยชนคะ
Recommended