ดร. ไมเคิล เบรคท์ กำลังสังเกตพฤติกรรมช้างกลุ่มหนึ่งที่สวนสัตว์เบอร์ลิน ขณะที่พวกมันใช้งวงคีบเม็ดอาหารขนาดเล็กขึ้นมาอย่างแม่นยำ
เขาเป็นนักประสาทวิทยาจากมหาวิทยาลัย ฮุมโบลต์ ในกรุงเบอร์ลิน และกำลังศึกษาความสามารถในการควบคุมการเคลื่อนไหวอย่างละเอียดอ่อนของสัตว์ขนาดใหญ่เหล่านี้
ดร. เบรคท์ กล่าวว่า แม้ช้างจะเป็นสัตว์ที่ทรงพลังอย่างมาก แต่ในขณะเดียวกัน ความสามารถในการควบคุมการเคลื่อนไหวอย่างละเอียดก็มีความสำคัญต่อพวกมันเช่นกัน
พวกมันสามารถทำสิ่งที่ละเอียดอ่อนได้มาก อย่างที่เราเพิ่งเห็นจากการคีบเม็ดอาหารเล็ก ๆ ซึ่งไม่ใช่เรื่องง่ายเลยสำหรับสัตว์ตัวใหญ่เช่นนี้ดร. ไมเคิล เบรคท์
ดร. เบรคท์ ทำงานร่วมกับนักวิจัยจากสถาบันแม็กซ์พลังค์ เพื่อระบบอัจฉริยะ (Max Planck Institute for Intelligent Systems) เพื่อเติมเต็มองค์ความรู้เกี่ยวกับวิธีที่ช้างรับรู้สิ่งแวดล้อมรอบตัว
งานวิจัยล่าสุด ซึ่งจัดทำโดยแผนก Haptic Intelligence ของสถาบัน ระบุว่า ช้างมีระบบการรับสัมผัสที่ซับซ้อน ช่วยชดเชยข้อจำกัดจากผิวหนังที่หนาและสายตาที่ไม่ดีนัก
บริเวณงวงของช้างมีหนวดประมาณ 1,000 เส้น โดยปลายหนวดมีความอ่อนนุ่มเป็นพิเศษ ทำให้สามารถรับรู้วัตถุและจุดสัมผัสได้อย่างแม่นยำ
ดร. แอนดรูว์ ชูลซ์ จากสถาบันแม็กซ์พลังค์ ระบุว่า งานวิจัยดังกล่าวกำลังถูกนำไปพิจารณาเพื่อต่อยอดสู่การพัฒนาเทคโนโลยีหุ่นยนต์ในอนาคต
ดร. ชูลซ์ อธิบายว่า สิ่งที่ทำให้นักพัฒนาหุ่นยนต์จำนวนมากสนใจช้าง คือความสามารถอันน่าทึ่งของ งวงช้าง
“ช้างสามารถกินต้นคริสต์มาสทั้งต้นได้ในไม่กี่คำ แต่ในขณะเดียวกันก็สามารถหยิบของที่เปราะบางอย่างแผ่นตอร์ติญาชิป ได้อย่างระมัดระวัง นี่คือสิ่งที่ทำให้นักพัฒนาหุ่นยนต์จำนวนมากรู้สึกทึ่ง”
เขากล่าวว่า โดยทั่วไปแล้ว สิ่งประดิษฐ์ของมนุษย์มักมีข้อจำกัด หากวัสดุแข็งมากก็จะมีความแข็งแรงสูง แต่ขาดความละเอียดอ่อนในการควบคุม ขณะที่วัสดุที่นุ่มมากอาจควบคุมได้อย่างประณีต แต่กลับไม่แข็งแรงพอ
อย่างไรก็ตาม งวงช้างสามารถผสานทั้งพลังและความละเอียดไว้ด้วยกันได้อย่างน่าทึ่ง ซึ่งเป็นแรงบันดาลใจสำคัญในการพัฒนาเทคโนโลยีหุ่นยนต์ในอนาคต
นักวิจัยพบว่า หนวดของช้างมีลักษณะคล้ายกับหนวดของแมว แตกต่างจากขนรับสัมผัสที่แข็งและตั้งตรงของหนูและหนูทดลอง
หนวดของช้างมีโคนที่แข็งแรง แต่ค่อย ๆ เปลี่ยนเป็นปลายที่อ่อนนุ่มคล้ายยาง ทำให้สามารถปัดผ่านวัตถุต่าง ๆ ได้โดยไม่หักง่าย
แม้ช้างจะออกหากินและบริโภคอาหารได้วันละหลายร้อยกิโลกรัม หนวดเหล่านี้ก็ยังไม่เสียหาย ทั้งที่หากหักแล้วจะไม่งอกกลับมาอีก
ดร. ชูลซ์ ระบุว่า โครงสร้างทางชีววิทยาของช้างจึงเป็นต้นแบบของระบบการสัมผัสที่ผสานทั้งความแข็งแรงและความละเอียดอ่อนไว้พร้อมกัน
ดร. ชูลซ์ กล่าวว่า “ธรรมชาติสามารถหาวิธีผสานคุณสมบัติทั้งสองอย่างไว้พร้อมกันได้ และหากเรามองไปที่งวงช้าง จะเห็นว่ามีความซับซ้อนอย่างมาก”
นักวิจัยได้พัฒนาอุปกรณ์ต้นแบบที่พิมพ์ด้วยเทคโนโลยีสามมิติ เรียกว่า “whisker wand” เพื่อทดลองสัมผัสและทำความเข้าใจวิธีที่ช้างรับรู้สิ่งต่าง ๆ ผ่านงวงของมัน
พวกเขาหวังว่า ผลการศึกษานี้จะนำไปสู่การพัฒนาเซ็นเซอร์ที่สามารถให้ข้อมูลการรับสัมผัสที่ละเอียดและแม่นยำมากขึ้นสำหรับหุ่นยนต์ในอนาคต
ดร. ชูลซ์ ระบุว่า ในวงการหุ่นยนต์ขณะนี้ มีความสนใจอย่างมากต่อการผสานข้อดีของการสัมผัสแบบนุ่มนวลเข้ากับโครงสร้างที่แข็งแรง
เรากำลังมองหาวิธีผสานวิธีการสัมผัสวัตถุอย่างอ่อนโยน เข้ากับฐานที่แข็งแรง ซึ่งสามารถเก็บข้อมูลสำคัญ เช่น การสั่นสะเทือนจากการสัมผัสได้อย่างครบถ้วน แนวคิดนี้มีศักยภาพในการประยุกต์ใช้กับงานหุ่นยนต์หลากหลายประเภทดร. แอนดรูว์ ชูลซ์
เขากล่าวเพิ่มเติมว่า การศึกษาหนวดของช้างอย่างละเอียดภายใต้กล้องจุลทรรศน์ ได้ให้ข้อมูลเชิงลึกที่มีคุณค่าอย่างยิ่งต่อการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีในอนาคต
ดร. ชูลซ์ กล่าวว่า งานวิจัยจำนวนมากที่พูดถึงในวันนี้ ใช้ “การรับสัมผัส” เป็นเครื่องมือสำคัญในการค้นคว้า
“การใช้ประสาทสัมผัสด้านการสัมผัสเพื่อสำรวจและทำความเข้าใจโครงสร้างต่าง ๆ ยังไม่ค่อยได้รับการนำมาใช้มากนัก เราหวังว่างานวิจัยนี้ รวมถึงงานต่อยอดในอนาคต จะช่วยเปิดทางให้มีการศึกษารูปแบบโครงสร้างใหม่ ๆ ผ่านประสาทสัมผัสด้านการสัมผัสมากขึ้น”
ด้านดร. เบรคท์ ระบุว่า ยิ่งศึกษาเกี่ยวกับช้างมากเท่าไร เขายิ่งทึ่งกับความซับซ้อนและความละเอียดอ่อนของระบบการรับสัมผัสของช้างมากขึ้นเท่านั้น
ดร. เบรคท์ กล่าวเพิ่มเติมว่า “ผมเชื่อว่าวงการหุ่นยนต์สามารถเรียนรู้ได้มากจากอวัยวะที่ใช้จับยึดอันทรงพลังเช่นนี้ งวงช้างไม่ใช่อวัยวะสำหรับหยิบจับธรรมดา แต่ถือเป็นหนึ่งในสิ่งที่มหัศจรรย์ที่สุดที่ธรรมชาติได้สร้างขึ้น”
ติดตามข่าวสารล่าสุดจากออสเตรเลียและทั่วโลกเป็นภาษาไทยจากเอสบีเอส ไทย ได้ที่ เว็บไซต์ หรือ Facebook และ Instagram
