ชุดประดาน้ำมีหลายชนิด มีความแตกต่างกันในลักษณะการใช้งานและการออกแบบ จุดเด่นคือแต่ละชนิดจะเหมาะที่จะสวมใส่ในน้ำที่มีอุณหภูมิแตกต่างกัน แต่ชุดประดาน้ำฉลาดเป็นชุดชนิดเว็ตสูท (wetsuit) ที่ได้รับการพัฒนาให้สามารถปรับอุณหภูมิของนักประดาน้ำอัตโนมัติ

จากการศึกษาของ Wolff และคณะ ในปี ค.ศ. 1985 เรื่องการแลกเปลี่ยนความร้อนขณะใส่ชุดเว็ตสูทที่มีความหนาของชุดและทำกิจกรรมที่แตกต่างกัน พบว่าอัตราการไหลของน้ำระหว่างชุดและผิวหนังส่งผลต่อการสูญเสียความร้อน โดยถ้านักประดาน้ำหยุดนิ่งจะสูญเสียความร้อนมากสุดร้อยละ 30 ส่วนเคลื่อนไหวจะสูญเสียความร้อนมากสุดถึงร้อยละ 60 ทั้งนี้เพราะการเคลื่อนไหวจะทำให้น้ำไหลเข้ามาระหว่างชุดและผิวหนังได้มากจึงพาความร้อนไปได้มากด้วย และยังพบว่าอัตราการไหลของน้ำมีอิทธิพลมากกว่าความหนาของชุดต่อสมบัติความเป็นฉนวนด้วย

ดังนั้น Marco Serra วิศวกรอาวุโสของบริษัท Mide Technology Corporation และคณะ จึงอาศัยหลักการในการควบคุมการไหลของน้ำเข้าและออกผ่านชุดมาออกแบบชุดประดาน้ำฉลาดสามารถปรับอุณหภูมิอัตโนมัติ โดยวัสดุสำคัญที่ใช้ในการควบคุมการไหลของน้ำคือ เจลที่ไวต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ จากภาพตัดขวางของชุดประดาน้ำฉลาดจะเห็นว่าชั้นที่ติดกับผิวหนังของนักประดาน้ำคือ ชั้นของพื้นผิวลื่น ซึ่งจะช่วยให้นักประดาน้ำสวมใส่และถอดชุดได้สะดวก ชั้นถัดขึ้นไปเป็นชั้นโฟมชนิดเซลล์เปิดที่มีอนุภาคของเจลฝังอยู่ ซึ่งเจลนี้ทำหน้าที่ควบคุมการไหลของน้ำเข้าออกจากชุด ชั้นต่อจากชั้นควบคุมจะเป็นชั้นนีโอพรีน ทำหน้าที่เป็นฉนวนชั้นนอก และชั้นบนสุดเป็นชั้นที่มีไว้เพื่อความสวยงามและความทันสมัย

เมื่อนักประดาน้ำสวมใส่ชุดและดำดิ่งลงในน้ำ น้ำจะซึมผ่านเข้ามาในชุดจนกระทั่งชั้นควบคุมการไหลชุ่มไปด้วยน้ำ ทำให้เจลที่อยู่ในชั้นนี้ดูดซับน้ำซึ่งมีอุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิที่เจลจะเกิดการเปลี่ยนแปลงปริมาตร เจลจะขยายตัวปิดช่องทางการไหลของน้ำเข้าออก ซึ่งการจำกัดปริมาณน้ำด้วยวิธีนี้จะทำให้ควบคุมอุณหภูมิได้ดีขึ้น เพราะน้ำส่วนที่ถูกดูดซับภายในเจลจะช่วยป้องกันการสูญเสียความร้อนเนื่องจากการพา และวัสดุชั้นบนสุดที่เป็นนีโอพรีนมีสมบัติเป็นฉนวนที่ดี ดังนั้นเมื่อเวลาผ่านไปนักประดาน้ำมีอุณหภูมิสูงขึ้น เจลที่อยู่ในชั้นควบคุมการไหลก็จะรับความร้อนจนอุณหภูมิสูงเกินค่า VPTCT ทำให้เจลเกิดการหดตัวจนกระทั่งช่องการไหลของน้ำเปิด น้ำภายนอกจึงไหลเข้ามาและพาความร้อนออกไป ทำให้นักประดาน้ำรู้สึกเย็นขึ้น

ที่มา:

อรวรรณ สัมฤทธิ์เดชขจร. "ชุดประดาน้ำปรับอุณหภูมิอัตโนมัติ" เทคโนโลยีวัสดุ. 59 : 26-29 : เมษายน - มิถุนายน 2553.

MTEC
BIOTEC
NECTEC
NANOTEC

tsp

AIMI

nctc

ฐานข้อมูลหน่วยงานภาครัฐ

 
สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.)
เป็นหน่วยงานของรัฐที่จัดตั้งขึ้นเพื่อศึกษาวิจัยและพัฒนาทางด้านวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยีเพื่อการพัฒนาประเทศไทย ไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อแสวงหากำไร
หากท่านพบว่ามีข้อมูลใดๆ ที่ละเมิดทรัพย์สินทางปัญญาปรากฏอยู่ในเว็บไซต์ของสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
โปรดแจ้งให้ทราบเพื่อดำเนินการแก้ปัญหาดังกล่าวโดยเร็วที่สุดต่อไป