ถุงลมนิรภัยทำงานอย่างไร

นอกจากเข็มขัดนิรภัยที่ทำหน้าที่ป้องกันอันตรายที่เกิดขึ้นจากการขับรถยนต์แล้ว อุปกรณ์สำคัญอีกอย่างหนึ่งที่มีอยู่ในรถยนต์แทบทุกคนก็คืออุปกรณ์ที่เรียกว่า “ถุงลมนิรภัย” หรือที่เรียกเป็นภาษาอังกฤษว่า “airbag” ซึ่งสามารถลดแรงกระแทกระหว่างลำตัวและศีรษะกับพวงมาลัยที่เกิดขึ้นจากการเบรคอย่างกระทันหันได้ จนกระทั่งผู้ผลิตรถยนต์ต้องเพิ่มจำนวนถุงลมนิรภัยไว้ในตำแหน่งต่างๆ เพื่อเป็นสิ่งยืนยันในความปลอดภัยภายในรถยนต์ที่ผลิตขึ้น

ถุงลมนิรภัยทำมาจากถุงไนลอนหรือโพลีเอไมด์ที่บรรจุแก๊สไนโตรเจนไว้ภายใน โดยทั่วไปจะบรรจุแก๊สได้ประมาณ 60-70 ลิตร ซึ่งจะพองตัวอย่างรวดเร็วเมื่อมีแรงกระแทกเกิดขึ้น หลายคนอาจสงสัยว่าแก๊สปริมาณมากขนาดนั้นถูกเก็บไว้ตรงส่วนไหนของรถยนต์ แต่ในความจริงแล้วแก๊สไนโตรเจนที่ใช้บรรจุในถุงไม่ได้ถูกเก็บไว้ในรูปของแก๊ส แต่อยู่ในรูปของของแข็งที่ชื่อว่าโซเดียมเอไซด์ (sodium azide, NaN3) ที่บรรจุไว้ในส่วนที่เรียกว่า inflator ซึ่งจะเกิดปฏิกิริยาสลายตัวกลายเป็นโลหะโซเดียมและแก๊สไนโตรเจนเมื่อได้รับความร้อนจากตัวตรวจจับการชน (crash sensor)

ปฏิกิริยาเคมีที่ทำให้โซเดียมเอไซด์สลายตัวไปเป็นแก๊สไนโตรเจน จะเกิดขึ้นเมื่อได้รับความร้อนประมาณ 300 องศาเซลเซียสที่แปลงมาจากสัญญาณไฟฟ้าจากตัวตรวจจับการชน แต่เนื่องจากผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นมีโลหะโซเดียม (Na) ซึ่งเป็นอันตรายรวมอยู่ด้วย เพื่อป้องกันอันตรายที่เกิดขึ้นจากโลหะโซเดียมซึ่งจะเกิดการระเบิดเมื่อสัมผัสกับความชื้นจึงมีการเพิ่มสารเคมีอีกตัวหนึ่งเข้าไปทำปฏิกิริยากับโซเดียมที่เกิดขึ้นในทันที สารเคมีดังกล่าวก็คือโพแทสเซียมไนเตรท (potassium nitrate, KNO3) ซึ่งจะได้ผลิตภัณฑ์เป็นโพแทสเซียมออกไซด์และโซเดียมออกไซด์ที่มีอันตรายน้อยลง 

การทำงานของถุงลมนิรภัย ก็มีหลายจุดที่ทำงานร่วมกัน โดยหลักก็จะมี “เซนเซอร์ที่ตัวรถ” โดยมากมักติดอยู่กับหลังกันชนหน้า กันชนหลัง ด้านข้าง มันจะคอยจับแรงกระแทก เมื่อมีการชนเกิดขึ้นในขั้นรุนแรงระดับหนึ่ง เรียกว่าน่าจะเป็นอันตรายต่อผู้คนในรถแล้ว มันจะส่งสัญญาณให้ถุงลมทำงาน โดยถุงลมก็จะเป็นวัสดุคล้าย ๆ ยางสังเคราะห์หนา ๆ สีขาว ปกติมันก็พับอยู่ดีหรอก แต่พอ “มีงาน” ขึ้นมา เซนเซอร์สั่งให้มีการ “พองตัว” เกิดขึ้น จะมีชุดแก๊สด้านใน เมื่อเซนเซอร์สั่งมา มันจะมีคอนเดนเซอร์จุดแก๊ส สร้างแรงดันให้ถุงลมพองตัวอย่างรวดเร็วในเสี้ยววินาที หลังจากเกิดเหตุแล้ว ถุงลมจะฟีบลงเอง แรงดันแก๊สในถุงลมจะถูกปล่อยออก เพื่อให้คนในรถสามารถออกไปจากรถได้โดยไม่ติดถุงลม หรือให้มันไม่เกะกะในการช่วยเหลือเอาคนออกจากรถ (กรณีคนหมดสติ บาดเจ็บสาหัส) นี่คือการทำงานคร่าว ๆ ของระบบถุงลมนิรภัย

ไม่คาดเข็มขัดนิรภัย ถุงลมอาจจะไม่ทำงานนะคร๊า !!!
 เหตุมันก็มีอยู่ว่า “คนที่ใช้รถ ขาดความรู้ความเข้าใจ ในการใช้รถ” อย่าไปโทษรถครับ โทษตัวคุณเองนั่นแหละ สาเหตุในการทำให้ถุงลมนิรภัย กลายเป็นถุงลมหาภัย ก็มีแยกย่อยเป็นอีกหลายอย่าง อันดับแรกก็คือ “ผู้ขับและผู้โดยสารตอนหน้า ไม่ยอมคาดเข็มขัดนิรภัย” เป็นนิสัยของพี่ไทย ไม่รู้ว่ายังไง แก้ไขไม่ได้ ก็คงต้องปล่อยตามบุญตามกรรม ลำพังไม่คาดเข็มขัดนิรภัย มันก็อันตรายมากอยู่แล้ว สิ่งที่ส่งผลร้ายกับถุงลมนิรภัย ก็คือ “แรงปะทะบวก” เมื่อเกิดการชน แรงที่ชน จะส่งให้ท่านลอยไปข้างหน้าอย่างไร้ทิศทาง และถุงลมเอง มันต้องพองตัวอย่างรวดเร็วในเสี้ยววินาที ตัวคนก็จะวิ่งเข้าไปบวกกับแรงที่ถุงลมพองตัวอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดการกระแทกที่รุนแรงทวีคูณ ทำให้เสียชีวิตได้ง่าย ต้นเหตุมันมาอย่างนี้จ๊ะ