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