2 มิ.ย. 2020 เวลา 02:19 • การศึกษา
มหัศจรรย์ฮาร์ดดิสก์
เห็นชื่ออย่าเข้าใจว่า ฮาร์ดดิสก์มหัศจรรย์ คนละดิสก์กัน ฮาร์ดดิสก์ในเรื่องนี้เป็นฮาร์ดดิสก์ธรรมดา แถมยังเฉพาะเจาะจง กับ HD เก่า ๆ หรือที่ความจุต่ำ ๆ เท่านั้น มาเริ่มทำความเข้าใจกันก่อน
ฮาร์ดดิสก์ (Harddisk) เป็นอุปกรณ์ที่สำคัญของเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีหน้าที่ในการเก็บข้อมูล หลังจากการทำงาน ไฟล์ต่างๆก็จะถูกบันทึกไว้ในฮาร์ดดิสก์ ถ้าหากฮาร์ดดิสก์มีความจุมากก็ยิ่งสามารถบันทึกข้อมูลลงได้มากๆอีกทั้งยังเป็นพื้นที่สำหรับติดตั้งระบบปฏิบัติการเพื่อให้สามารถเรียกให้โปรแกรมต่างๆบนเครื่องคอมพิวเตอร์ได้โดยหน้าที่ของฮาร์ดดิสก์ เป็นแหล่งเก็บข้อมูลสำรองของคอมพิวเตอร์ ทำหน้าที่เก็บบันทึกข้อมูลไว้ได้อย่างถาวร แม้ในสภาวะที่ไม่มีการจ่ายกระแสไฟฟ้า ข้อมูลสำคัญจะไม่สูญหายไปแม้เวลาปิดเครื่องไปแล้วก้ตาม เมื่อเปิดเครื่องขึ้นมาใหม่ก็สามารถดึงข้อมูลที่อยู่ในฮาร์ดดิสก์มาใช้ได้ต่อไป ฮาร์ดดิสก์เปรียบเสมือนตู้เก็บไฟล์เอกสารของเครื่องคอมพิวเตอร์นั่นเอง
เนื่องจากฮาร์ดดิสก์ที่เราทั้งหลายรู้จักกันดีนั้น ภายในบรรจุไว้ด้วยกลไกที่ซับซ้อนมาก ถ้าในโลกอิเล็กทรอนิกส์ จะมี CPU เป็นส่วนที่ซับซ้อนที่สุดในคอมพิวเตอร์ แต่ในส่วน MECHANIC ที่ซับซ้อนที่สุดในคอมพิวเตอร์ ก็น่าจะเป็นเจ้าตัว ฮาร์ดดิสก์ นี่แหละ โดยเฉพาะจะเห็นว่ายิ่งวัน ฮาร์ดดิสก์ ยิ่งมีความจุเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ลองนึกดูเมื่อ 40 กว่าปีก่อน ฮาร์ดดิสก์ แต่ละแผ่นจะมีเส้นผ่าศูนย์กลางถึง 10 กว่านิ้ว ดังนั้นในแต่ละตู้จะมีขนาดใหญ่พอ ๆ กับตู้เย็นขนาดย่อม ทั้งนี้ความจุของทั้งตู้ที่บรรจุแผ่นอยู่หลายแผ่น ก็ไม่กี่ MEG เท่านั้นเอง ตั้งแต่วันนั้น ฮาร์ดดิสก์ ได้ถูกพัฒนามาเรื่อย ๆจนมีขนาดเล็กลงจนถึง ฮาร์ดดิสก์ ที่ใช้กับ PC ในรุ่นแรก ๆ เมื่อ 20 ปีที่แล้ว ฮาร์ดดิสก์ 1 ตัวมีความจุเพียง 20 MEG เท่านั้นเอง เมื่อขนาดจำกัดอยู่ที่ความโตของแผ่นเป็นขนาด 3 นิ้ว แต่ความจุจำเป็นต้องเพิ่มขึ้น จึงมีการพัฒนากลไก และแผ่นภายใน ฮาร์ดดิสก์ เองอย่างมากมายจึงเพิ่มขนาดเป็น 80 MEG, 200 MEG, 800 MEG และ 1 G ต่อมาจนถึงปัจจุบัน เป็น 40 G, 80 G และมากกว่า 100 G ซึ่งราคาก็มิได้แพงขึ้นเป็นสัดส่วนของความจุตรงข้ามจะมีราคาลดลงด้วย สาเหตุคงเนื่องมาจากมีจำนวนผู้ใช้เพิ่มขึ้นนั้นเอง และเนื่องจากการเพิ่มขนาดของ ฮาร์ดดิสก์ ในราคาที่ถูกลง ประกอบกับระบบปฏิบัติการใหญ่ขึ้น หรือโปรแกรมใหม่ ๆ ต้องการพื้นที่ ฮาร์ดดิสก์ ที่ใหญ่กว่าเดิมมาก ผู้ใช้ส่วนมากจึงต้องการจะเพิ่มขนาดของ ฮาร์ดดิสก์ ในเครื่องคอมพิวเตอร์ของตัวเองขึ้น จึงทำให้เกิดการถอด ฮาร์ดดิสก์ เก่าทิ้งวันละหลายพันตัว โดยไม่สามารถจะนำ ฮาร์ดดิสก์ ที่ถอดออกมานั้นไปทำอะไรได้ ทั้งที่ขณะซื้อมาจะมีราคาเฉลี่ยตัวละ 2 – 3 พัน บาท แต่ขณะถอดออก ซึ่งส่วนมากยังมีคุณภาพเหมือนขณะที่ซื้อมาใหม่ ๆ แต่ราคาคงเหลือเพียงการนำไปขายเป็นเศษเหล็กตัวละไม่เกิน 30 บาท จะเห็นว่ามีราคาต่างกันมาก ด้วยเหตุที่กล่าวมานี้จึงน่าจะพิจารณานำเอา ฮาร์ดดิสก์ ตัวเก่าที่ถอดออกจากคอมพิวเตอร์ ซึ่งจะย้ำอีกทีว่ายังมีคุณสมบัติใกล้เคียงกับตอนที่ซื้อมาแต่มีความจุน้อยกว่าความต้องการปัจจุบัน และไม่ถูกใจเจ้าของอีกต่อไปแล้ว นำมาคิดดัดแปลงเป็นของเล่นของใช้ตามแต่จินตนาการของผู้สร้างและความสามารถของชิ้นส่วนอุปกรณ์ภายใน ฮาร์ดดิสก์ ตัวนั้น ๆ เนื่องจากถ้าพิจารณาชิ้นส่วนหลักใน ฮาร์ดดิสก์ แต่ละตัวจะประกอบด้วย 4-5 ส่วนใหญ่ ๆ ส่วนแรกคือ แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ส่วนที่สองคือ แผ่น ฮาร์ดดิสก์ ซึ่งอาจมีแผ่นเดียวหรือมากกว่า ส่วนต่อไปคือมอเตอร์สำหรับหมุนแผ่น ฮาร์ดดิสก์ ส่วนที่สี่คือ หัวอ่านหรือแขนอ่าน และส่วนสุดท้ายคือ แม่เหล็กถาวร ความแรงสูง จากทั้ง 5 ส่วนที่กล่าวมา 2 ส่วนสุดท้าย ซึ่งประกอบด้วย แขนอ่านและแม่เหล็กนั้นดูจะสามารถนำไปทำอะไรต่อมิอะไรได้หลายอย่าง เนื่องจากถ้าพิจารณาในเรื่องไฟฟ้าแล้วจะพบว่า สามารถเป็นได้ทั้ง SOLENOID หรือ ACTUATOR คือเมื่อใส่ไฟเข้าไปยังขดลวดของหัวอ่านจะเกิดสนามแม่เหล็ก ส่งแรงไปดูดหรือผลักกับสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กถาวรทำให้แขนดังกล่าว เคลื่อนที่ไปมาได้ตามความแรงของกระแสไฟฟ้าที่ป้อนเข้าไปยังขดลวด จึงสามารถนำไปเป็นกลไกที่บังคับด้วยไฟฟ้ากับงานต่าง ๆ ได้หลายชนิด อีกลักษณะหนึ่งคือ การทำงานเป็น SENSOR หรือ PICK UP COIL เนื่องจากหลักการที่ว่าเมื่อขดลวดเคลื่อนที่อยู่ภายในสนามแม่เหล็กจะเกิดกระแสไฟฟ้าขึ้นในขดลวดดังกล่าวตามหลักการกำเนิดไฟฟ้าซึ่งไมเคิลฟาราเดย์ได้ค้นพบเป็นคนแรกเมื่อ 175 ปีมาแล้ว จึงสามารถดัดแปลงไปเป็นอุปกรณ์ตรวจจับ การเคลื่อนที่ได้ เช่น เครื่องกำเนิดไฟฟ้า เครื่องมือวัดความสั่นสะเทือน หัวอ่านจานเสียงและงานอื่น ๆ ที่มีลักษณะคล้ายคลึงกัน โดยเฉพาะแม่เหล็กถาวรที่ติดมากับแขนฮาด์ดิสก์ นั้น มีขนาดที่เหมาะสมและติดตั้งอยู่ใกล้ขดลวดมาก ประกอบกับแม่เหล็กเป็นแม่เหล็กที่มีความแรงของสนามแม่เหล็กสูงเนื่องจากทำจากโลหะชนิดพิเศษ คือ NEODEMIUM จึงทำให้ประสิทธิภาพของการทำงานดีกว่าอุปกรณ์ทั่ว ๆ ไป
ในโอกาสต่อไปจะขอนำเสนอตัวอย่างของ อุปกรณ์ประเภทของเล่นของใช้ที่มีการประดิษฐ์ขึ้นจากชิ้นส่วนของ ฮาร์ดดิสก์ เก่า ที่ได้กล่าวมาซึ่งน่าจะทำให้ผู้สนใจได้มีโอกาสเสริมสร้างจินตนาการและสนุกกับการประดิษฐ์ ทั้งยังจะเป็นการนำวัสดุเหลือใช้มาก่อใหเกิดประโยชน์ขึ้นอีกประการหนึ่งด้วย
ลำโพงเสียงเสนาะ
ส่วนของแขนฮาร์ดดิสก์ที่ติดหัวเขียนและอ่านอยู่ตรงปลาย ขณะใช้งานแขนนี้จะเคลื่อนไหวได้เพื่อให้หัวอ่านเลื่อนไปตามตำแหน่งต่าง ๆ การควบคุมให้แขนนี้เคลื่อนที่จะทำโดยป้อนสัญญาณไฟ DC เข้าที่คอล์ยที่ติดอยู่ด้านโคนของหัวอ่าน เพื่อให้เกิดอำนาจแม่เหล็กไปกระทำกับสนามแม่เหล็กถาวรที่ติดอยู่ทั้งสองข้างของคอล์ยดังกล่าว จากลักษณะการทำงานของแขนหัวอ่านตามที่กล่าวมาแล้ว ดังนั้นถ้าเราต่อสัญญาณเสียงที่มีความแรงพอเข้ากับคอล์ยของหัวอ่าน สัญญาณเสียงดังกล่าวจะทำให้แขนของหัวอ่านขยับขึ้นลง ตามสัญญาณเสียงแต่อาจจะมีความดังเพียงเล็กน้อย การจะเพิ่มความดังขึ้นสามารถทำได้โดย ต่อก้านของปลายหัวอ่านไปยังวัสดุที่มีขนาดใหญ่ขึ้นและสามารถขยับได้เล็กน้อยโดยตรึงส่วนหนึ่งไว้และต่อก้านของปลายหัวอ่านเข้ากับส่วนที่ขยับได้ ซึ่งสามารถเลือกได้ตั้งแต่จานหรือแก้วที่ทำจากกระดาษ หรือพลาสติกชนิดบาง เมื่อต่อสัญญาณเสียงเข้ามาก็จะทำให้ฮาร์ดดิสก์ตัวเก่าที่เราทิ้งแล้วกลายเป็นลำโพงรูปแบบไม่ซ้ำใครได้โดยไม่ยากเลย
หุ่นสัตว์ขยับได้
เฉพาะส่วนแขนของหัวอ่านฮาร์ดดิสก์ซึ่งประกอบด้วย แขนโลหะที่มีจุดหมุนอยู่ตรงกลางปลายด้านหนึ่งเป็นขดลวด อีกด้านเป็นปลายซึ่งติดตั้งหัวอ่านฮาร์ดิสก์ตรงจุดหมุนจะมีลูกปืนขนาดเล็กร้อยอยู่ทำให้แขนสามารถหมุนได้โดยง่าย ดังนั้นเมื่อเราตรึงจุดหมุนดังกล่าวไว้ ส่วนตรงตำแหน่งที่ใกล้กับคอล์ยติดตั้งแม่เหล็กถาวรซึ่งถอดจากฮาร์ดดิสก์ เมื่อป้อนกระแสไฟฟ้าเพียง 1.5 โวลล์เข้าที่ขดลวดจะทำให้เกิดสนามแม่เหล็กขึ้นโดยรอบและจะเกิดแรงผลักหรือดูดกับแม่เหล็กถาวรทำให้แขนขยับไปมาได้ เมื่อติดรูปสัตว์ที่มีน้ำหนักไม่มากเข้ากับแขนจะทำให้รูปสัตว์ดังกล่าวขยับไปมาได้ ซึ่งจะกลายเป็นของเล่นอีกชนิดหนึ่งที่ทำเล่นได้ง่าย จากนั้นก็แล้วแต่จินตนาการของผู้ประดิษฐ์ และตรึงให้แขนอยู่ตรงกึ่งกลางของการเคลื่อนที่ด้วยสปริงขนาดเล็ก ชุดละ 2 เส้น
วาดภาพด้วยแสงเลเซอร์
เลเซอร์พอยท์เตอร์ขนาดเล็กที่มีให้เห็นอยู่ทั่วไป สามารถนำมาประกอบกับชิ้นส่วนภายในฮาร์ดดิสก์ให้กลายเป็นเครื่องวาดภาพหรือ SCANNER ได้โดยถอดเอาแขนหัวอ่านของฮาร์ดดิสก์กับแม่เหล็กแรงสูงที่ขนาบอยู่ทั้งสองข้าง ขดลวดของหัวอ่าน นำมาติดตั้งบนฉากขนาดเล็กโดยใช้หัวอ่าน 2 ชุด ชุดแรกติดตั้งให้แนวการเคลื่อนที่ขนานกับพื้น ส่วนอีกชุดหนึ่งให้เคลื่อนที่ตั้งฉากกับพื้น ตรงปลายสุดของแขนอ่านที่แต่เดิมติดตั้งหัวอ่านให้ติดตั้งกระจกสะท้อนแสงขนาดเล็กชุดละ 1 แผ่น การติดตั้ง LP จะต้องทำให้แนวของลำแสงสะท้อนกระจกทั้งสองแผ่นโดยให้ลำแสงจาก LP ส่องไปยังกึ่งกลางของกระจกแผ่นที่ 1 จากนั้นให้ลำแสงที่สะท้อนออกมาฉายไปยังกึ่งกลางของกระจกแผ่นที่สอง โดยจะต้องมิให้ลำแสงหลุดจากกระจกแผ่นใดแผ่นหนึ่งในขณะที่กระจกขยับไปมาจะทำได้โดยทดลองป้อนสัญญาณเสียงเข้ากับแขนอ่านทั้งสอง เมื่อแขนขยับตามเสียงจะทำให้ลำแสง ที่สะท้อนออกมาเกิดเป็นลวดลายตามสัญญาณเสียงที่ป้อนเข้าไป ยิ่งภาพที่ปรากฏอยู่ไกล จากเครื่องวาดก็จะทำให้ภาพมีขนาดใหญ่ขึ้นตามไปด้วย ข้อควรระวัง คือ อย่าให้สัญญาณมีความแรงเกินไปเพราะอาจทำอันตรายกับแขนและขดลวดได้ การติดตั้งอุปกรณ์ในครั้งแรกก่อนปรับให้เข้าที่ ควรทำด้วยอุปกรณ์ยึดชั่วคราว เช่น เทปสองหน้า หรือดินน้ำมัน เมื่อทุกอย่างเข้าที่และทำงานถูกต้องตามต้องการแล้วจึงยึดอย่างถาวรอีกครั้งหนึ่ง อีกประการหนึ่งต้องระวังมิให้ลำแสงจาก LP ส่องเข้าตา เพราะอาจเกิดอันตรายได้ หวังว่าคงสนุกกับประดิษฐ์ในครั้งนี้
เครื่องเล่นจานเสียง
จากคุณสมบัติของแม่เหล็กและขดลวดกับหลักการกำเนิดไฟฟ้าของ ไมเคิลฟาราเดย์ ที่ได้ทำการทดลองไว้เมื่อ 175 ปีก่อน โดยการเคลื่อนที่ขดลวดผ่านสนามแม่เหล็กเพื่อเกิดเป็นกระแสไฟฟ้านั้น สามารถนำมาประยุกต์กับชิ้นส่วนของฮาร์ดดิสก์โดยเฉพาะกับแขนอ่าน ซึ่งมีขดลวดติดอยู่ที่โคนและมีแม่เหล็กถาวรทีมีความเข้มสูง ขนาบอยู่ทั้งสองข้างจึงสามารถนำเอาแขนอ่านทั้งชุดนี้มา ทำงานเป็นหัวอ่านของจานเสียงได้โดยติดตั้งสปริงหรือยาง ตรึงให้แขนอ่านอยู่ในตำแหน่งกึ่งกลางจากนั้นจึงติดเข็มขนาดเล็กเข้ากับปลายของแขนอ่าน ส่วนของจานเสียงให้วางอยู่บนจุดวงกลมโดยต่อสายพานหรือลูกยางกับมอเตอร์เพื่อขับให้จานเสียงหมุนด้วยความเร็วประมาณ 30 รอบต่อนาที ซึ่งสามารถปรับให้เร็วขึ้นหรือช้าลง โดยการปรับเปลี่ยนแรงไฟของมอเตอร์ เมื่อจานเสียงหมุนด้วยความเร็วตามต้องการแล้วให้ติดตั้งแขนอ่านโดยให้จุดหมุนและแขนอ่านอยู่ในแนวเส้นสัมผัสของจานเสียง จากนั้นให้วางเข็มที่ต่อกับหัวอ่านลงบนร่องของจานเสียง เมื่อจานเสียงหมุนจะทำให้เข็มดังกล่าวสั่นไปมาตามร่างบันทึกเสียงในจานเสียง ซึ่งจะเกิดเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่สามารถนำไปขยายให้ดังออกลำโพงได้ เพื่อเป็นการชุบชีวิตให้กับแผ่นเสียงซึ่งในปัจจุบันเป็นการยากที่จะหาเครื่องเล่นแผ่นเสียงมาทดลองฟังกัน
รางวัลที่ได้รับจากการประยุกต์ชิ้นส่วนฮาร์ดดิสก์ มาทำประโยชน์
ได้รับรางวัล Best invention of IID Exposition
จาก The international federation of inventors’association IFIA
แขนกลเล่นดนตรี หรือ วงดนตรีไทยประยุกต์
ได้รับรางวัล INVENTOR AWARD ระดับดีเยี่ยม
ด้านวิทยาศาสตร์ จาก คณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ
เครื่องกำเนิดไฟฟ้า และเครื่องมือวัดแผ่นดินไหว จากชิ้นส่วนฮาร์ดดิสก์
ได้รับรางวัล INVENTOR AWARD ระดับดีเด่น
ด้านสังคมศาสตร์ จาก คณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ
รางวัลที่ได้รับจากงานวันนักประดิษฐ์นานาชาติ ณเมือง ซูโจว์ ประเทศจีน
แขนกลเล่นดนตรี หรือ วงดนตรีไทยประยุกต์
ได้รับรางวัลเหรียญทองแดง
รางวัลที่ได้รับจากงานวันนักประดิษฐ์ประจำปี 2552
เครื่องฝึกระนาดสำหรับคนตาบอด
ได้รับรางวัล INVENTOR AWARD ระดับดี
ด้านสังคมศาสตร์ จาก คณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ
เครื่องกำเนิดไฟฟ้า จากชิ้นส่วนฮาร์ดดิสก์
ได้รับรางวัล ประกาศเกียรติคุณ ผลงานประดิษฐ์คิดค้น
นอกจากที่มาเล่าแล้วปัจจุบันมีสิ่งประดิษฐ์ที่สร้างขึ้นแล้วมากกว่าห้าสิบชิ้น ผู้สนใจสามารถติดตามได้ตามนี้ครับ
Youtube Lamsanoon
Facebook Sittichoke Muktier
โฆษณา