Next to know – เมื่อเรดาร์สามารถใช้ตรวจสอบร่างกายและอาจไปอยู่บนมือถือ

 

          ทุกวันนี้เราต่างรู้จักหรือเคยได้ยินเกี่ยวกับเรดาห์มาบ้าง แม้ไม่เคยเห็นของจริงอย่างน้อยก็น่าจะเคยเห็นในภาพยนตร์บางเรื่องนำมาใช้งาน โดยเรดาร์ถูกสร้างขึ้นมาเป็นครั้งแรกนับตั้งแต่ปี 1904 แต่เพิ่งได้รับการพัฒนาเป็นวงกว้างในทศวรรษ 1930 นับจากที่เครื่องบินทิ้งระเบิดเกิดขึ้นจึงเริ่มมีการพัฒนาเครื่องมือในการตรวจจับ

 

          แน่นอนว่าการพัฒนาของเรดาร์ไม่ได้หยุดอยู่เท่านั้น เมื่อมันถูกใช้งานแพร่หลายทำให้เกิดนำไปใช้ในหลายแนวทาง ตั้งแต่ติดตั้งเอาไว้บนเรือเดินสมุทรตามจุดประสงค์เดิม เรือดำน้ำ เครื่องบิน หอสังเกตการณ์ ไปจนการตรวจสอบสภาพอากาศ ล้วนพึ่งพาเทคโนโลยีนี้แทบทั้งสิ้น และมันกำลังจะขยายขอบเขตไปอีกครั้งเมื่อจะถูกใช้ในทางการแพทย์

 

          แต่ก่อนอื่นคงต้องธิบายรูปแบบการทำงานของเรดาร์ รวมถึงการใช้งานในปัจจุบันกันเสียก่อน

 

เรดาร์คืออะไร? มีการทำงานอย่างไร?

          เรดาร์(Radar) ย่อมาจาก Radio Detection And Ranging หมายถึงการใช้คลื่นวิทยุในการค้นหาตำแหน่งของเป้าหมายผ่านคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ทำให้สามารถตรวจจับข้อมูลจำนวนมากทั้งตำแหน่งกับขนาด ทำให้สามารถทราบระยะห่างจนถึงทิศทางของวัตถุกีดขวางนั้นๆ ก่อนเริ่มพัฒนาขึ้นมาเป็นการวิเคราะห์ความสูงและความเร็วเพิ่มเติม

 

           ในช่วงแรกของการคิดค้นวิทยาการเรดาห์ยังไม่แพร่หลายหรือได้รับความสนใจนัก กระทั่งมาถึงยุคสมัยสงครามโลกครั้งที่ 2 เรดาร์ถูกพัฒนาเพื่อใช้ตรวจจับเครื่องบินรบ จากนั้นพัฒนาการของเทคโนโลยีนี้จึงเพิ่มขึ้นอย่างก้าวกระโดด แม้สิ้นสุดสงครามเรดาร์ก็ยังได้รับความนิยมกว้างขวาง จากอรรถประโยชน์มากมายสำหรับใช้งานทั้งในท้องทะเลและฟากฟ้า

 

          หลักการทำงานของเรดาร์เริ่มจาก การส่งสัญญาณช่วงสั้นออกไปในรูปแบบของคลื่นวิทยุ เมื่อกระทบเข้ากับสิ่งกีดขวางเส้นทางคลื่นดังกล่าวจะถูกสะท้อนกลับไปโดยวัตถุนั้น สัญญาณที่ส่งกลับจะถูกนำมาวิเคราะห์ผ่านเครื่องมือ เพื่อทำการอ่านค่าและประมวลผลแล้วจึงนำมาใช้เป็นข้อมูล

 

          ข้อดีของเรดาร์คือสามารถใช้งานได้ในหลากหลายสถานการณ์ สามารถตรวจสอบได้กว้างขวางแม่นยำแม้ในสภาวะไม่เอื้ออำนวยหลากหลายรูปแบบ เช่น ความมืด หมอก พายุฝนฟ้าคะนอง ฯลฯ ต่างจากอุปกรณ์ชนิดอื่น อีกทั้งยังมีความแม่นยำสูง ทำให้กลายเป็นอุปกรณ์จำเป็นของวิชาชีพมากมาย

 

          ปัจจุบัน องค์การทางทะเลโลก International Maritime Organization(IMO) มีการเห็นชอบอนุสัญญาหลายฉบับ ทำให้เรดาร์กลายเป็นหนึ่งในอุปกรณ์สำคัญที่เรือทุกลำต้องมีติดไว้ตามข้อบังคับ นอกจากเพื่อใช้ในการตรวจสอบเส้นทางเดินเรือ ยังเพื่อใช้ในการส่งสัญญาณบอกพิกัดในกรณีขอความช่วยเหลืออีกด้วย 

 

นอกจากใช้ในการทหารและคมนาคมแล้ว เรดาร์ยังถูกใช้ที่ไหนบ้าง?

          ปัจจุบันเทคโนโลยีเรดาร์ถูกดัดแปลงไปใช้งานหลากหลายรูปแบบ หนึ่งในนั้นคือการพยากรณ์อากาศ จากระยะทำการครอบคลุมออกไปหลายร้อยกิโลเมตร นำไปสู่การใช้งานเพื่อตรวจสอบสภาพอากาศรูปแบบต่างๆ ขยายขอบเขตการตรวจสอบสภาพอากาศในระยะสั้นให้มากขึ้น เพื่อสามารถรับรู้และแจ้งเตือนประชาชนทันท่วงที

 

          เรดาร์ในพยากรณ์อากาศปัจจุบันสามารถตรวจสอบได้ทั้ง พายุฝนฟ้าคะนอง, การก่อตัวและความเร็วของพายุ, ตรวจสอบหิมะรวมถึงลูกเห็บ ไปจนคาดการณ์เมฆฝนเพื่อแจ้งเตือนอุทกภัย ช่วยให้หลีกเลี่ยงสภาพอากาศเลวร้าย ป้องกันความเสียหายที่อาจจะเกิดขึ้น 

 

          เรดาร์ยังถูกพัฒนาไปยังการตรวจจับรูปแบบต่างๆ เช่น การติดตั้งเอาไว้บนรถยนต์หรือรถไฟในลักษณะเซ็นเซอร์ เมื่อเรดาร์สามารถตรวจจับวัตถุเข้ามาใกล้ด้วยความเร็วสูง จะมีสัญญาณแจ้งเตือนจนถึงขั้นทำการชะลอความเร็วลงโดยอัตโนมัติ ช่วยลดอุบัติเหตุที่อาจจะเกิดขึ้นบนท้องถนนได้เป็นอย่างดี

 

          นอกจากนี้เรดาร์ยังถูกนำมาใช้ในงานอุตสาหกรรมหรือการตรวจสอบแหล่งน้ำต่างๆ เป็นเซ็นเซอร์วัดระดับของเหลวภายในถังรวมถึงแหล่งเก็บน้ำตามธรรมชาติ จึงมีการใช้งานกันเป็นจำนวนมากเพื่อตรวจสอบปริมาณน้ำคงเหลือภายในอ่างเก็บน้ำ ฝาย และเขื่อน เพื่อให้สามารถควบคุมระดับน้ำที่กักเก็บเอาไว้ได้แม่นยำ

 

          และล่าสุดเทคโนโลยีนี้กำลังจะก้าวไปอีกขั้นเมื่อมันสามารถนำมาใช้งานภายในร่างกายมนุษย์

 

การใช้งานเรดาร์ภายในร่างกายมนุษย์

          ทั้งหมดเริ่มต้นจากทีมวิจัยจากมหาลัยซิดนีย์(University of Sydney) ได้ออกตีพิมพ์เผยแพร่งานวิจัยปรับปรุงเรดาร์ให้สามารถตรวจพื้นที่ระดับเซนติเมตรได้ โดยเรียกอุปกรณ์ชินนี้ว่า เรดาร์โฟโตนิกชั้นสูง อาศัยอุปกรณ์ความละเอียดสูงพิเศษเพื่อตรวจจับอัตราการเต้นหัวใจและชีพจรเพื่อตรวจสอบอากาคนไข้ในโรงพยาบาล

 

          แนวคิดนี้เริ่มจากการนำเรดาร์ที่ใช้ในการควบคุมการจราจรตามหอบังคับการบินมาปรับปรุง ด้วยการใช้งานในอดีตเป็นการปล่อยสัญญาณความถี่ต่ำประมาณ 500 เมกะเฮิรตซ์ เพื่อใช้ในการระบุความเร็ว ขนาด ตำแหน่งของเครื่องบินเป็นหลัก นำไปสู่แนวคิดว่าหากเพิ่มความถี่ของสัญญาณ ย่อมสามารถตรวจสอบรายละเอียดของวัตถุได้มากขึ้นด้วย

 

          น่าเสียดายตรงที่ผ่านมาการส่งสัญญาณความถี่สูงจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์และกรรมวิธียุ่งยาก มีต้นทุนค่าใช้จ่ายสูงจึงไม่สามารถทำการทดลองได้ จนมีการใช้ประโยชน์จากอนุภาคแสงโฟโตนิก ทำให้สามารถส่งผ่านคลื่นความถี่สูงระดับ 40 กิกะเฮิรตซ์ ออกไปได้โดยไม่จำเป็นต้องพึ่งอุปกรณ์เฉพาะทาง จึงสามารถสร้างเรดาร์ที่ใช้งานกับร่างกายมนุษย์ได้สำเร็จ

 

          เรดาร์ชนิดนี้สามารถใช้ในการตรวจจับชีพจรรวมถึงระบบหายใจของคนไข้ ซึ่งจะเป็นประโยชน์มากสำหรับผู้ป่วยผิวบอบบาง เช่น ผู้ป่วยที่ได้รับแผลไฟไหม้ พวกเขาไม่สามารถเข้ารับการตรวจสอบจากเครื่องเอ็กซ์เรย์ทั่วไป ทำให้การวินิจฉัยอาการเป็นไปได้ยาก แต่เรดาร์โฟโตนิกจะเข้ามาทดแทน และสามารถตรวจสอบระบบหายใจโดยไม่ส่งผลกระทบใดๆ ต่อผู้ป่วย

 

          จึงเป็นที่น่าคาดหวังว่าเทคโนโลยีนี้อาจเป็นทางเลือกใหม่ในการตรวจสอบร่างกายของผู้ป่วย

 

         ปัจจุบันการตรวจสอบจากเรดาร์สามารถทำได้กับวัตถุที่มีความลึกไม่เกิน 1.3 เมตร ทำให้การตรวจสอบทั้งร่างกายหรือนำมาทดแทนเครื่องเอ็กซ์เรย์ทันทีเป็นไปได้ยาก อีกทั้งในปัจจุบันยังอยู่ในขั้นตอนการทดสอบในสัตว์ จำเป็นต้องผ่านอีกหลายด่านจึงจะสามารถนำมาใช้งานจริง จึงอาจต้องอดใจรอสักระยะเราจึงจะได้เห็นเทคโนโลยีนี้แพร่หลาย

 

          แต่หากการวิจัยนี้ผ่านการอนุมัติให้สามารถใช้งานในมนุษย์ได้สำเร็จ และได้รับการพัฒนาต่อยอดเพียงพอ พวกเขามีความสนใจขยับขยายเทคโนโลยีนี้ไม่จำกัดอยู่แค่ในโรงพยาบาล แต่สามารถทำให้มันแพร่หลายเพื่อให้ผู้คนสามารถใช้งานได้ทั่วไป เช่น การติดตั้งลงไปบนสมาร์ทโฟนหรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหลายได้ในอนาคต