ตุ๊กแกต้านแรงโน้มถ่วงได้อย่างไร - เอลีนอร์ เนลเซน (Eleanor Nelsen)
-
0:07 - 0:10ในคืนที่เงียบสงัด
และทุกสิ่งหยุดเคลื่อนไหว -
0:10 - 0:14เว้นแต่การเคลื่อนไหวอย่างปราดเปรียว
ของตุ๊กแกเพื่อไล่จับแมงมุม -
0:14 - 0:17ตุ๊กแกดูเหมือนเป็นสัตว์
ที่ชอบท้าทายอำนาจแรงโน้มถ่วง -
0:17 - 0:19สามารถเกาะผนังในแนวดิ่งได้
-
0:19 - 0:20แล้วก็เดินตีลังกาได้
โดยไม่ต้องมีกรงเล็บ -
0:20 - 0:23กาว หรือใยแมงมุมเหนียวหนึบเข้าช่วย
-
0:23 - 0:26จริง ๆ แล้วพวกมันใช้หลักการง่าย ๆ
-
0:26 - 0:30นั่นคือ การดึงดูดเข้าหากัน
ของประจุบวกและลบ -
0:30 - 0:34การดึงดูดนั้นทำให้เกิดพันธะยึดเหนี่ยวสารประกอบเข้าด้วยกัน เช่น ในเกลือแกง
-
0:34 - 0:37ซึ่งประกอบไปด้วยไอออนของโซเดียม
ที่มีประจุเป็นบวก -
0:37 - 0:40ยึดติดอยู่กับไอออนของคลอไรด์
ที่มีประจุเป็นลบ -
0:40 - 0:42แต่ที่เท้าของตุ๊กแกไม่มีประจุ
-
0:42 - 0:45พื้นผิวที่มันเดินก็ไม่มีประจุเช่นกัน
-
0:45 - 0:47แล้วอะไรล่ะ ที่ทำให้เท้าของมัน
ยึดติดกับพื้นผิวต่าง ๆ ได้ -
0:47 - 0:51คำตอบคือ แรงที่เกิดขึ้นระหว่างโมเลกุล
-
0:51 - 0:53และวิศวกรรมทางโครงสร้าง
-
0:53 - 0:58ทุกธาตุในตารางธาตุมีความสามารถ
ในการดึงดูดอิเล็กตรอนได้ต่างกัน -
0:58 - 1:03ออกซิเจน และ ฟลูออรีน
เป็นธาตุทีต้องการดึงดูดอิเล็กตรอนมาก -
1:03 - 1:08ขณะที่ ไฮโดรเจน และ ลิเธียม กลับไม่
สามารถดึงดูดอิเล็กตรอนได้แรงเท่า -
1:08 - 1:14ความต้องการอิเล็กตรอนสัมพัทธ์นึ้
เรียกว่า "ความสามารถในการดึงดูดอิเล็กตรอน" -
1:14 - 1:16อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ตลอดเวลา
-
1:16 - 1:20และพวกมันสามารถย้ายไปตำแหน่งใหม่
ที่ต้องการมากที่สุดได้อย่างง่าย ๆ -
1:20 - 1:24ฉะนั้น ในโมเลกุลที่มีอะตอมที่มี
ความสามารถในการดึงดูดอิเล็กตรอนต่างกัน -
1:24 - 1:26กลุ่มหมอกอิเล็กตรอนในแต่ละโมเลกุล
-
1:26 - 1:30จะถูกดึงดูดโดยอะตอมที่มีความสามารถ
ในการดึงดูดอิเล็กตรอนได้สูงกกว่า -
1:30 - 1:33ทำให้เกิดเป็นจุดบาง ๆ ขึ้น
ในกลุ่มหมอกอิเล็กตรอน -
1:33 - 1:36ซึ่งนิวเคลียสประจุบวกของอะตอม
ทะลุผ่านได้ -
1:36 - 1:38เช่นเดียวกันกับกลุ่มประจุลบ
ของอิเล็กตรอนในที่อื่น ๆ -
1:40 - 1:43ดังนั้น โมเลกุลเองไม่ได้มีประจุ
-
1:43 - 1:45แต่มันมีบริเวณที่มีประจุบวกและลบ
-
1:45 - 1:48บริเวณประจุเหล่านี้สามารถดึงดูด
โมเลกุลข้างเคียงเข้ามาหากันและกันได้ -
1:52 - 1:55พวกมันจะจัดเรียงตัว เพื่อที่บริเวณ
ประจุบวกของโมเลกุลหนึ่ง -
1:55 - 1:58จะอยู่ต่อกันกับบริเวณประจุลบ
ของโมเลกุลถัดไป -
1:58 - 2:01ไม่ใช่แค่อะตอมที่มีความสามารถ
ในการดึงดูดอิเล็กตรอนได้สูงเท่านั้น -
2:01 - 2:03ที่จะสามารถสร้างแรงดูดเหล่านี้ได้
-
2:03 - 2:05อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ตลอดเวลา
-
2:05 - 2:08และบางครั้ง พวกมันก็รวมตัวกัน
เป็นกลุ่มในบางจุดแบบชั่วคราว -
2:08 - 2:12การกระตุกเพียงเล็กน้อยของประจุ
ก็เพียงพอที่จะทำให้โมเกุลถูกดึงดูดเข้าหากัน -
2:12 - 2:15ปฎิสัมพันธ์ดังกล่าวที่เกิดขึ้น
ระหว่างโมเลกุลที่ไม่มีประจุนี้ -
2:15 - 2:18เรียกว่า แรงแวนเดอร์วาลส์
(Van der Waals) -
2:18 - 2:21พวกมันแข็งแรงน้อยกว่าแรงที่เกิดจาก
ปฎิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคที่มีประจุ -
2:21 - 2:24แต่ถ้ามีพวกมันมากพอ
พวกมันก็สามารถผสานพลังเข้าด้วยกันได้ -
2:24 - 2:27และนี่เองคือความลับของเจ้าตุ๊กแก
-
2:27 - 2:30ที่นิ้วเท้าของตุ๊กแก
มีแผงของแนวสันที่ยืดหยุ่นได้ -
2:30 - 2:33แนวสันเหล่านั้นปกคลุมไปด้วย
สิ่งที่มีโครงสร้างคล้ายขนขนาดจิ๋ว -
2:33 - 2:37ที่บางกว่าขนของเรามาก
เรียกว่า "เดือย" (Setae) -
2:37 - 2:42แต่ละเดือยปกคลุมไปด้วยขนที่ยิ่งเล็ก
และบางกว่า ที่เรียกว่า "ไม้พาย" (spatulae) -
2:42 - 2:47โครงสร้างที่คล้ายไม้พายเล็ก ๆ นี้
เหมาะต่อสิ่งที่ตุ๊กแกต้องการ -
2:47 - 2:50ซึ่งก็คือ การติดหนึบ
และปล่อยเท้าออกได้ดังใจ -
2:50 - 2:53เมื่อตุ๊กแกกางนิ้วเท้ายืดหยุ่นของมัน
บนพื้นเพดาน -
2:53 - 2:56ขนที่คล้ายไม้พายนี้ จะอยู่ในมุมที่พอดี
ต่อการเกิดแรงเแวนเดอร์วาลส์ -
2:59 - 3:01จากนั้นมันจะแผ่ขยายออก
-
3:01 - 3:05ทำให้มีพื้นที่ผิวเพิ่มขึ้น
เพื่อบริเวณที่มีประจุบวก -
3:05 - 3:08และประจุลบจะดูดประจุที่เข้ากันได้
บนพื้นผิวของเพดาน -
3:08 - 3:13ขนไม้พายแต่ละเส้นนั้นทำให้เกิด
แรงเแวนเดอร์วาลส์ในปริมาณต่ำ -
3:13 - 3:17แต่ที่เท้าของตุ๊กแกมีเจ้าขนนี้
ตั้งประมาณสองพันล้านเส้น -
3:17 - 3:20เมื่อรวมกันจึงเกิดแรงดึงดูด
ที่สามารถรับน้ำหนักตัวของตุ๊กแกได้ -
3:20 - 3:23อันที่จริง ตุ๊กแกสามารถห้อยตัวอยู่ได้
โดยใช้นิ้วเท้าเพียงนิ้วเดียว -
3:26 - 3:28สุดยอดความเหนียวหนึบนั้น
สามารถถูกทำลายได้ -
3:28 - 3:31เพียงขยับเปลี่ยนมุมที่เกาะไปแค่เล็กน้อย
-
3:31 - 3:34ดังนั้น ตุ๊กแกจึงดึงเท้าออกได้
-
3:34 - 3:38และเคลื่อนที่อย่างว่องไว้
เพื่อไล่จับอาหารหรือเผ่นหนีสัตว์นักล่า -
3:38 - 3:42หลักการนี้ ที่อาศัยขนรูปร่างเฉพาะ
จำนวนมหาศาล -
3:42 - 3:46เพื่อทำให้เกิดแรงเแวนเดอร์วาลส์สูงสุด
ระหว่างโมเลกุลธรรมดา ๆ -
3:46 - 3:48ได้สร้างแรงบันดาลใจ
ให้กับสิ่งประดิษฐ์ของเรา -
3:48 - 3:52ที่ถูกออกแบบเพื่อเลียนแบบความสามารถ
การติดหนึบอันน่าพิศวงของเจ้าตุ๊กแก -
3:52 - 3:56แม้ว่าสิ่งประดิษฐ์เลียนแบบนี้ ยังไม่
สามารถยึดเกาะได้ดีเท่านิ้วเท้าของตุ๊กแก -
3:56 - 3:58แต่มันก็ดีพอ
ที่จะทำให้ชายฉกรรจ์คนหนึ่ง -
3:58 - 4:02สามารถไต่ขึ้นไปบนกระจก
ของตึกสูง 25 ชั้นได้ -
4:02 - 4:07อันที่จริง เหยื่อของตุ๊กแก
ก็ใช้แรงเแวนเดอร์วาลส์เช่นกัน -
4:07 - 4:09เพื่อพยายามยึดเกาะเพดาน
-
4:09 - 4:11ดังนั้น เจ้าตุ๊กแกจึงขยับเท้า
และการไล่ล่าก็เกิดขึ้นต่อไป
- Title:
- ตุ๊กแกต้านแรงโน้มถ่วงได้อย่างไร - เอลีนอร์ เนลเซน (Eleanor Nelsen)
- Description:
-
more » « less
ติดตามบทเรียนเต็มได้ที่ - http://ed.ted.com/lessons/how-do-geckos-defy-gravity-eleanor-nelsen
ลำตัวของตุ๊กแกนั้นไม่ได้ปกคลุมไปด้วยกาว ตะขอ หรือ แผ่นดูดสูญญากาศ แต่พวกมันสามารถไต่ขึ้นผนังในแนวตั้งฉากกับพื้นและห้อยตัวลงมาจากเพดานได้อย่างง่ายดาย เกิดอะไรขึ้น
เอลีนอร์ เนลเซน อธิบายว่าเท้ามหัศจรรย์ของตุ๊กแกสามารถช่วยพวกมันต้านแรงโน้มถ่วงได้อย่างไรบทเรียนโดย Eleanor Nelsen, แอนิเมชันโดย Marie-Louise Højer Jensen
- Video Language:
- English
- Team:
closed TED
- Project:
- TED-Ed
- Duration:
- 04:30
|
Kelwalin Dhanasarnsombut approved Thai subtitles for How do geckos defy gravity? - Eleanor Nelsen | |
|
|
Kelwalin Dhanasarnsombut accepted Thai subtitles for How do geckos defy gravity? - Eleanor Nelsen | |
|
|
Kelwalin Dhanasarnsombut edited Thai subtitles for How do geckos defy gravity? - Eleanor Nelsen | |
|
Waritsara Jitmun edited Thai subtitles for How do geckos defy gravity? - Eleanor Nelsen | |
|
|
Waritsara Jitmun edited Thai subtitles for How do geckos defy gravity? - Eleanor Nelsen | |
|
|
Kelwalin Dhanasarnsombut declined Thai subtitles for How do geckos defy gravity? - Eleanor Nelsen | |
|
|
Kelwalin Dhanasarnsombut edited Thai subtitles for How do geckos defy gravity? - Eleanor Nelsen | |
|
|
Waritsara Jitmun edited Thai subtitles for How do geckos defy gravity? - Eleanor Nelsen |