นักวิทย์ฯใช้หิ่งห้อย ช่วยพัฒนาหลอดไฟให้สว่างสดใสยิ่งขึ้น

นักวิทย์ฯใช้หิ่งห้อย ช่วยพัฒนาหลอดไฟให้สว่างสดใสยิ่งขึ้น

“หิ่งห้อย” จัดเป็นแมลงปีกแข็งชนิดหนึ่ง ที่มีความสามารถในการเปล่งแสงระยิบระยับสวยงามออกมาได้ในยามค่ำคืน และนอกจากความสวยงามของแสงที่เปล่งออกมาแล้ว หิ่งห้อยยังช่วยสร้างแรงบันดาลใจให้กับนักวิทยาศาสตร์รายหนึ่ง สำหรับนำมาใช้พัฒนาให้กับหลอดไฟแอลอีดี (LED) ให้มีความสว่างสไวยิ่งขึ้นอีกด้วย

ศาสตราจารย์ฌอง ปอล วีนเยอรอง นักฟิสิกส์ชาวเบลเยียม ได้เกิดแรงบันดาลใจดังกล่าวขึ้น เมื่อได้พบเห็นหิ่งห้อยในขณะเดินทางไปเยือนทวีปอเมริกากลาง จึงได้นำพวกมันติดตัวกลับมาจำนวนมาก เพื่อทำการศึกษาต่อที่ห้องแล็บในเบลเยียม

เกล็ดของหิ่งห้อย มีส่วนสำคัญในการทำให้หลอดไฟ LED สว่างขึ้น

จากการศึกษา ศ.วีนเยอรอง และคณะ ระบุว่า หิ่งห้อยเป็นแมลงปีกแข็งที่มีลักษณะพิเศษตรงอวัยวะเรืองแสงบริเวณส่วนท้องด้านล่าง โดยแสงจะส่องผ่านชั้นเปลือกแข็งของมันออกมา ซึ่งเปลือกแข็งที่ว่านี้ มีโครงสร้างคล้าบกับเกล็ดปลา ที่ยื่นออกมาในมุมที่แตกต่างกัน ทำให้ช่วยในการเปล่งแสงออกมาได้มาก

นอกจากนี้ ทีมนักวิจัยยังพบอีกว่า บริเวณปลายเกล็ดที่ยื่นออกมาของหิ่งห้อยนั้น ทำมุมเอียงเหมือนกับหลังคาโรงงานอุตสาหกรรม พวกเขาจึงได้เลียนแบบลักษณะเด่นของมัน เพื่อนำมาพัฒนาให้หลอดไฟ LED มีความสว่างสไวขึ้น

โดยการเคลือบวัสดุไวต่อแสงบนด้านบนของหลอดไฟ LED แบบธรรมดา จากนั้นใช้เลเซอร์ที่ทำให้หลอดไฟมีพื้นผิวที่เหมือนกับหลังคาโรงงานอุตสาหกรรม และผลที่ได้อออกมาคือ ช่วยให้หลอดไฟมีแสงสว่างเพิ่มขึ้นกว่าเดิมมากถึง 50% ซึ่งถือเป็นการใช้พลังงานไฟฟ้าให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุด

หิ่งห้อยสามารถส่องแสงออกจากตัวได้อย่างไร

ข้อมูลของเว็บไซต์สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) เผยว่า หิ่งห้อยมีอวัยวะชนิดพิเศษที่ทำให้เกิดแสงอยู่บริเวณส่วนท้องด้านล่าง โดยเพศผู้จะมีอวัยวะผลิตแสงจำนวน 2 ปล้อง ส่วนเพศเมียมี 1 ปล้อง แต่หิ่งห้อยบางชนิดที่โตเต็มวัยเพศเมียที่มีรูปร่างลักษณะคล้ายหนอน จะมีอวัยวะผลิตแสงด้านข้างของลำตัวเกือบทุกปล้อง

ซึ่งแสงที่เกิดจากตัวหิ่งห้อยนั้น มากจากปฏิกิริยาเคมีสารลูซิเฟอริน (Luciferin) ที่อยู่ในอวัยวะผลิตแสงกับออกซิเจน โดยมีเอนไซม์ลูซิเฟอเรส (Luciferase) เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา และมีสารอดีโนซีนไตรฟอสเฟต (Adenosine Triphosphate) เป็นตัวให้พลังงานทำให้เกิดแสงขึ้นมา โดยหิ่งห้อยแต่ละตัวนั้น จะมีจังหวะของการกระพริบแสงหิ่งห้อยนั้น จะไม่สม่ำเสมอกัน เพราะคือสิ่งสำคัญที่พวกมันใช้ในการสื่อสารระหว่างพวกเดียวกัน รวมไปถึงเป็นการส่งสัญญาณสื่อ “ภาษารัก” เพื่อจับคู่ผสมพันธุ์อีกด้วย

ประโยชน์ของหิ่งห้อย

1.หิ่งห้อยในระยะตัวหนอนจะกินหอยบางชนิดที่เป็นพาหะนำโรค โดยเฉพาะโรคพยาธิต่าง ๆ ทำให้ช่วยลดปริมาณหอยพาหะนำโรคได้

2.หิ่งห้อยที่อยู่รวมกันเป็นกลุ่มใหญ่จะทำให้เกิดความสวยงามที่หาชมได้ยาก ซึ่งแหล่งที่มีหิ่งห้อยอยู่มาก มักจะจัดให้เป็นแหล่งท่องเที่ยวเชิงนิเวศ

3.หิ่งห้อยในระยะตัวอ่อน และระยะตัวเต็มวัย ทำหน้าที่เป็นผู้ล่า จึงช่วยให้เกิดความสมดุลของสัตว์ต่าง ๆในระบบนิเวศได้

4.หิ่งห้อยสามารถพบได้ตามแหล่งน้ำหรือพื้นที่ชุ่มน้ำที่มีความสะอาดสูง พวกมันจึงใช้เป็นดัชนีชี้วัดสภาพแหล่งน้ำหรือระบบนิเวศที่สำคัญต่าง ๆ

5.สารลูซิเฟอริน (luciferin) จากหิ่งห้อย สามารถนำมาประยุกต์ใช้เป็น marker เพื่อยืนยันหรือบ่งชี้ผลการตัดต่อสารพันธุกรรมได้