อุปกรณ์ช่วยเปิดขวดน้ำดื่ม 2 in 1
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
ธีรพัฒน์ ทองประดู่, ทิพธน จินดากาญจน์, สุพรรษา จิตรมุ่ง
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
สะอารอนิง ดาโอะ
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
ปัจจุบัน ผู้คนส่วนใหญ่มักนิยมบริโภคน้ำดื่มชนิดบรรจุขวดเนื่องจากเป็นน้ำสะอาดที่ผ่านกรรมวิธีการกรองที่ได้รับการควบคุมและตรวจสอบจากหน่วยงานที่รับรองคุณภาพตามมาตรฐานสากล สะดวกต่อการพกพาและมีปริมาณพอเหมาะต่อการบริโภคแต่ละครั้ง แต่จากการสังเกตพบว่า ฝาขวดน้ำดื่มมีพื้นที่จับน้อยและมีผิวลื่น ดังนั้นการเปิดขวดด้วยการออกแรงบีบมือที่ฝาขวดโดยตรงจำเป็นต้องออกแรงมาก จึงเป็นปัญหาสำหรับเด็ก ผู้หญิง ผู้สูงอายุและคนที่มีความแข็งแรงของข้อมือน้อย เพราะในการเปิดฝาขวดต้องอาศัยแรงสองแรง คือ แรงบีบมือ เพื่อเพิ่มแรงเสียดทานระหว่างมือกับฝาขวด และแรงบิดหรือหมุนในการเปิดฝาขวด เป็นเหตุให้เด็ก ผู้หญิง และผู้สูงอายุส่วนใหญ่ที่มีความแข็งแรงของข้อมือน้อยไม่สามารถเปิดฝาขวดน้ำดื่มได้ นอกจากนี้มีงานวิจัยจากประเทศญี่ปุ่นที่เผยแพร่ผ่านเว็บไซต์ www.catdumb.com เผยถึงสาเหตุที่ผู้หญิงญี่ปุ่นเปิดฝาขวดน้ำดื่มไม่ได้ เพราะการเปิดฝาขวดน้ำดื่มต้องอาศัยแรงบีบมือ เท่ากับ 20 kgf แต่แรงบีบมือของผู้หญิงทั่วไปมีค่าเฉลี่ยอยู่ที่ 10 kgf และมีค่าเฉลี่ยที่ต่ำกว่าในเด็กและผู้สูงอายุ จึงไม่สามารถเปิดฝาขวดน้ำดื่มได้ จึงเป็นที่มาของการพัฒนาสิ่งประดิษฐ์ที่มีชื่อว่า “อุปกรณ์ช่วยเปิดขวดน้ำดื่ม 2 in 1” เพื่อช่วยแก้ปัญหาการเปิดฝาขวดน้ำดื่มในกลุ่มผู้หญิงที่มีอายุ 45 ปีขึ้นไป ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ใช้เปิดฝาขวดแบบคานงัด โดยนำหลักการของโมเมนต์มาใช้ในการทดแรง โดยจากการวิเคราะห์ปัญหาที่เกิดจากการบริโภคน้ำดื่มบรรจุขวด ทำให้สามารถประดิษฐ์อุปกรณ์ช่วยเปิดขวดน้ำดื่ม 2 in 1 ที่มีฟังก์ชันการทำงานและได้รับการออกแบบตรงกับความต้องการ สามารถพกพาได้ในชีวิตประจำวัน ใช้งานและทำความสะอาดได้สะดวกรวดเร็ว และช่วยลดการบาดเจ็บที่กล้ามเนื้อ กระดูกหรือข้อมือ ลดความหงุดหงิดจากปัญหาเปิดฝาขวดน้ำดื่ม โดยสามารถเปิดฝาขวดน้ำดื่มได้ง่ายด้วยการออกแรงบิดน้อยกว่าปกติเพียงครั้งเดียว จะทำให้เกิดแรงทำงานพร้อมกันสองแรง คือ แรงกดหรือบีบฝาขวดเพื่อเพิ่มเสียดทาน และแรงบิดเพื่อเปิดฝาขวด ซึ่งจากการคำนวณประสิทธิภาพในการทดแรงของอุปกรณ์ช่วยเปิดขวดน้ำดื่ม 2 in 1 พบว่า เมื่อออกแรงบิดเปิดฝาขวดน้ำดื่มอย่างน้อย 1/5 เท่าของแรงต้านระหว่างฝาขวดกับปากขวด ก็สามารถที่จะเปิดฝาขวดออกจากปากขวดได้ และจากการทดสอบประสิทธิภาพ พบว่า อุปกรณ์สามารถใช้งานได้ทั้งฝาขวดพลาสติกแบบเกลียวและฝาขวดโลหะแบบเกลียว รวมทั้งช่วยลดความเสียหายของหลอดดูดน้ำและลดความเสี่ยงที่จะทำให้ปลายของหลอดดูดน้ำสกปรกหรือสัมผัสเชื้อโรคด้วยการออกแบบฝาปิดขวดน้ำดื่มที่สามารถยึดหลอดดูดน้ำให้อยู่ภายในปากขวดได้