ผลการค้นหา :
eDLTV เนื้อหาอี-เลิร์นนิง เพื่อการศึกษาผ่านดาวเทียม
eDLTV เนื้อหาอี-เลิร์นนิง เพื่อการศึกษาผ่านดาวเทียม
หนึ่งในวิธีการแก้ปัญหาด้านความทั่วถึงและเท่าเทียมของคุณภาพการเรียนการสอนในพื้นที่ห่างไกลก็คือ การศึกษาทางไกลผ่านดาวเทียม หรือ DLTV ที่ช่วยแก้ปัญหาขาดแคลนครู ครูไม่ครบชั้นครูไม่ตรงสาขาของโรงเรียนขนาดเล็กในพื้นที่ห่างไกล ด้วยพระมหากรุณาธิคุณของพระบาทสมเด็จพระบรมชนกาธิเบศร มหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราชบรมนาถบพิตร ที่พระองค์พระราชทานทุน ประเดิมและตราสัญลักษณ์เฉลิมฉลองสิริราชสมบัติ 50 ปี ซึ่งเดิมเป็นการถ่ายทอดสดการเรียนการสอนจากโรงเรียนวังไกลกังวล
จังหวัดประจวบคีรีขันธ์ มาออกอากาศให้นักเรียนในพื้นที่ห่างไกลได้เรียนทางโทรทัศน์ผ่านดาวเทียม โดยที่ครูปลายทางไม่จำเป็นต้องสอนเองทั้งหมด จึงมักเรียกกันว่า "ครูตู้"
แต่การเรียนรู้ผ่าน "ครูตู้" นั้นยังมีข้อจำกัดด้านการควบคุมตารางการสอนให้ตรงกันและไม่สามารถชมย้อนหลังได้ โครงการเทคโนโลยีสารสนเทศตามพระราชดำริสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดา ฯ สยามบรมราชกุมารี ซึ่งมีสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) ในฐานะฝ่ายเลขานุการฯ จึงร่วมมือกับมูลนิธิการศึกษาทางไกลผ่านดาวเทียม ดำเนินการโครงการจัดทำเนื้อหาระบบ e-Learning ของการศึกษาทางไกลผ่านดาวเทียม เฉลิมพระเกียรติเนื่องในโอกาสมหามงคลเฉลิมพระชนมพรรษา 80 พรรษา 5 ธันวาคม พ.ศ. 2550 ขึ้น ซึ่งเรียกสั้น ๆ ว่า "อีดีแอลทีวี" (Electronic Distance Learning Television: eDLTV)
โครงการอีดีแอลทีวี (eDLTV) เป็นการนำเนื้อหาของการศึกษาทางไกลผ่านดาวเทียม (DLTV) ที่ออกอากาศทางสถานีวิทยุและโทรทัศน์การศึกษาทางไกลผ่านดาวเทียม จากโรงเรียนวังไกลกังวล มาลงระบบ e-Learning เพื่อใช้เผยแพร่แก่โรงเรียนในโครงการเทคโนโลยีสารสนเทศเพื่อการศึกษาของโรงเรียนในชนบท (ทสรช.) ที่ห่างไกล ขาดแคลนครู ได้ใช้ประโยชน์ในการสอน สอนเสริม หรือให้นักเรียนได้ใช้ทบทวนบทเรียนภายในโรงเรียนแบบออฟไลน์ (Off-line) และเผยแพร่แบบออนไลน์ (On-line) ผ่านทางอินเทอร์เน็ตที่ http://edltv.thai.net/
ทั้งนี้ eDLTV จะประกอบด้วย วีดิทัศน์ สไลด์บรรยาย ใบความรู้ ใบงานแบบทดสอบ ใน 6 สาระการเรียนรู้ระดับมัธยมศึกษาปีที่ 1 ถึงปีที่ 6 ปีการศึกษา 2550 และปีการศึกษา 2551 ได้แก่ ภาษาไทย ภาษาอังกฤษ วิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ สังคมศึกษา ศาสนาและวัฒนธรรม และสุขศึกษาและพลศึกษา โดยใช้เนื้อหาจากโครงการจัดการศึกษาทางไกลผ่านดาวเทียมของมูลนิธิการศึกษาทางไกลผ่านดาวเทียม
ระบบ e-Learning นี้ มีความยืดหยุ่นสูง นอกจากจะใช้ในการสอนแบบในห้องเรียนในพื้นที่ห่างไกลหรือเรียนในวิชาที่ขาดแคลนครูได้แล้ว ผู้เรียนยังสามารถค้นหาเนื้อหาที่ต้องการจะเรียนได้ตลอดเวลา เรียนซ้ำแล้วซ้ำอีกได้ หรือเลือกเรียนบางบทก็ได้ ซึ่งเป็นการทบทวนแก่นักเรียนที่เรียนไม่ทันในชั้นเรียนได้อีกด้วยสำหรับลิขสิทธิ์ของเนื้อหาระบบ e-Learning ของการศึกษาทางไกลผ่านดาวเทียมเป็นของมูลนิธิการศึกษาทางไกลผ่านดาวเทียม โดยมีครูของโรงเรียนวังไกลกังวลเป็นเจ้าของเนื้อหา มีคณะครูจากโรงเรียนในโครงการเทคโนโลยีสารสนเทศ เพื่อการศึกษาของโรงเรียนในชนบท (ทสรช.) ภายใต้โครงการเทคโนโลยีสารสนเทศตามพระราชดำริสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดา ฯ สยามบรมราชกุมารี เป็นผู้ร่วมจัดทำมูลนิธิการศึกษาทางไกลผ่านดาวเทียมอนุญาตให้นำไปใช้ในการศึกษาและการเรียนการสอนภายในโรงเรียนใด ๆ โดยไม่มีค่าใช้จ่าย และไม่อนุญาตให้นำไปใช้ในเชิงพาณิชย์
ดังนั้นระบบ e-Learning ของการศึกษาทางไกลผ่านดาวเทียมจึงเป็นอีกหนึ่งตัวอย่างของการนำเทคโนโลยีสารสนเทศมาประยุกต์ใช้เพื่อการพัฒนาผู้ด้อยโอกาส ไม่ว่าจะเป็นนักเรียนในชนบทที่ห่างไกลคนพิการ ผู้ต้องขัง รวมถึงเด็กป่วยในโรงพยาบาล ก็สามารถเข้าถึงการเรียนรู้ได้แบบทุกที่ทุกเวลาดาวน์โหลดหนังสือฉบับเต็ม
Open PDF
Open e-Book
30 ปี สวทช.
งานวิจัย 30 ปี สวทช.
ผลงานวิจัยเด่น
“Hemoglobin Bart’s” ตัวช่วยคัดกรองพาหะธาลัสซีเมีย
“Hemoglobin Bart’s” ตัวช่วยคัดกรองพาหะธาลัสซีเมีย
“ธาลัสซีเมีย" เป็นโรคโลหิตจางชนิดหนึ่งที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรม โดยมีความผิดปกติของยีนที่ควบคุมการสร้างเฮโมโกลบิน ซึ่งเป็นโปรตีนในเลือด ทําหน้าที่ขนส่งออกซิเจนจากปอดไปยังส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย เมื่อสายโกลบินผิดปกติ ส่งผลให้เฮโมโกลบินผิดปกติด้วย ทําให้เม็ดเลือดแดงตกตะกอนและเกิดภาวะโลหิตจางโรคธาลัสซีเมียที่สําคัญมี 2 ชนิด คือ “แอลฟาธาลัสซีเมีย” และ “บีตาธาลัสซีเมีย” แอลฟาธาลัสซีเมียยังแบ่งได้เป็น แอลฟาธาลัสซีเมีย 1 และแอลฟาธาลัสซีเมีย 2แม้ในประเทศไทยจะพบว่ามีผู้ป่วยด้วยโรคธาลัสซีเมียเพียง 1% แต่ที่น่าเป็นห่วงคือผู้ที่เป็นพาหะของโรคนี้สูงถึง 40% หากคู่สมรสที่เป็นพาหะหรือมียีนโรคนี้แฝงอยู่จะส่งผลให้บุตรที่เกิดมามีโอกาสเป็นโรคธาลัสซีเมียถึง 50% และมีโอกาสเป็นพาหะถึง 25% โดยชนิดที่ 1 รุนแรงถึงขั้นทําให้ทารกที่เกิดมาเสียชีวิตทุกราย และมารดาอาจได้รับผลกระทบอีกด้วยการตรวจหาผู้ที่เป็นพาหะของโรคนั้นไม่ง่ายนัก วิธีการตรวจแบบเดิมเป็นวิธีทางอณูชีววิทยา เช่น วิธีพีซีอาร์ (Polymerase Chain Reaction) ซึ่งค่อนข้างยุ่งยาก ซับซ้อนและมีค่าใช้จ่ายสูง ไม่เหมาะที่จะนํามาตรวจในประชากรจํานวนมาก จึงต้องมีการคิดค้น และพัฒนาชุดตรวจที่ช่วยให้การตรวจไม่ยุ่งยากและเสียค่าใช้จ่ายน้อย สามารถนํามาใช้กับประชากรจํานวนมากได้
ทีมนักวิจัยศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (ไบโอเทค) สํานักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) ร่วมมือพร้อมทั้งสนับสนุน “รองศาสตราจารย์ ดร.วัชระ กสิณฤกษ์” และคณะนักวิจัยจากศูนย์วิจัยเทคโนโลยีชีวการแพทย์ คณะเทคนิคการแพทย์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ศึกษาการพัฒนาชุดตรวจอย่างง่าย เพื่อคัดกรองพาหะแอลฟา ธาลัสซีเมีย โดยพัฒนาวิธีการผลิตน้ำยาหรือแอนติบอดีที่มีความจําเพาะต่อเฮโมโกลบินบาร์ต น้ำยาดังกล่าวสามารถจับกับเฮโมโกลบินบาร์ตที่พบในตัวอย่างเลือดของบุคคลที่เป็นพาหะแอลฟาธาลัสซีเมียจากนั้น ทีมนักวิจัยฯ จับมือกับบริษัทไอเมด ลาบอราทอรี่ จํากัด นําน้ำยาจากแอนติบอดีที่มีความจําเพาะต่อเฮโมโกลบินบาร์ต มาพัฒนาเป็นชุดตรวจชนิด Immunochromatographic strip test หรือชุดตรวจอิมมูโนแบบแถบสีเพื่อตรวจหาเฮโมโกลบินบาร์ต ในตัวอย่างเลือดการทดสอบในระดับห้องปฏิบัติการพบว่า ชุดตรวจที่พัฒนาขึ้นตรวจหาเฮโมโกลบินบาร์ตได้อย่างจําเพาะ โดยไม่ทําปฏิกิริยากับเฮโมโกลบินชนิดอื่น จากนั้น ทีมนักวิจัยฯ นําชุดตรวจไปประเมินผลการตรวจหาพาหะและผู้ป่วยโรคธาลัสซีเมีย ชนิดต่าง ๆ ที่ศูนย์วิจัยธาลัสซีเมีย สถาบันวิจัยและพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยมหิดล พบว่าชุดตรวจที่พัฒนาขึ้นมีความถูกต้อง 100% ใช้ง่าย โดยวิธีการตรวจด้วยชุดตรวจแบบแถบสีที่พัฒนาขึ้นนั้นจะใช้เลือดเพียง 0.1 มิลลิลิตร ผสมกับน้ำยาที่ทําให้เม็ดเลือดแดงแตกออก แล้วจุ่มแผ่นชุดตรวจลงไป ตั้งทิ้งไว้อีก 2 นาที แล้วล้างแผ่นชุดตรวจ อ่านผลทดสอบด้วยตาเปล่า ถ้าปรากฏแถบสีเพียงแถบเดียว แสดงว่าปกติผลเป็นลบ แต่หากพบว่ามี 2 แถบสี แสดงว่าเป็นพาหะผลเป็นบวก ใช้เวลาเพียง 3 นาที ไม่ต้องใช้เครื่องมือใด ๆ ไม่ต้องการบุคลากรที่มีความชํานาญสูงในการวิเคราะห์
ต่อมาทีมนักวิจัยฯ ได้ให้ศิริราชพยาบาล โดยมี “ศาสตราจารย์ นพ.สุทัศน์ ฟูเจริญ” ผู้เชี่ยวชาญด้านธาลัสซีเมีย สถาบันวิจัยและพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยมหิดล สาขาธาลัสซีเมียและโลหิตวิทยา นําไปทดสอบ ประยุกต์ใช้ จากนั้นจึงถ่ายทอดเทคโนโลยีการผลิตชุดทดสอบนี้ให้แก่บริษัทไอเมด ลาบอราทอรี่ จํากัด ดําเนินการผลิตและจําหน่ายในชื่อทางการค้า i+LAB aTHALนวัตกรรมนี้ลดข้อจํากัดในการตรวจคัดกรองผู้เป็นพาหะโรคธาลัสซีเมียได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะเดียวกันก็ตอบความต้องการทางด้านสาธารณสุขและคุณภาพชีวิตของคนไทย จึงเป็นวิธีที่มีประโยชน์ในการควบคุมและลดอุบัติการณ์ของโรคธาลัสซีเมียดาวน์โหลดหนังสือฉบับเต็ม
Open PDF
Open e-Book
30 ปี สวทช.
งานวิจัย 30 ปี สวทช.
ผลงานวิจัยเด่น
ลดความเหลื่อมล้ำนักเรียนไทย “SchoolNet”
ลดความเหลื่อมล้ำนักเรียนไทย "SchoolNet"
ด้วยความตระหนักถึงความสำคัญของเทคโนโลยีสารสนเทศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ที่จะเข้ามามีบทบาท ต่อการพัฒนาคุณภาพการศึกษาให้แก่เยาวชนในอนาคต และ เพื่อสนองตอบนโยบายการพัฒนาและสร้างศักยภาพของทรัพยากร มนุษย์ของประเทศ พร้อมทั้งเปิดโอกาสให้โรงเรียนมัธยมศึกษาได้มี โอกาสเข้าสู่เครือข่ายอินเทอร์เน็ต เพื่อส่งเสริมการเรียนรู้ด้วยตนเอง จากแหล่งต่าง ๆ ที่มีอยู่ในโลก และใช้เป็นเครื่องมือสื่อสารแลกเปลี่ยน ความรู้ระหว่างโรงเรียน ระหว่างครูกับครู ระหว่างครูกับนักเรียน
ตลอดถึงระหว่างนักเรียนด้วยกันเอง สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช. โดยศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์ และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (เนคเทค) จึงได้ริเริ่มดำเนินการโครงการเครือข่ายคอมพิวเตอร์เพื่อโรงเรียนไทย หรือสคูลเน็ต ไทยแลนด์ (SchoolNet Thailand) มาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2538 อันจะเป็นการตอบสนองนโยบายเทคโนโลยีสารสนเทศแห่งชาติ หรือไอที 2000 ที่ผ่านความเห็นชอบของคณะรัฐมนตรีเมื่อวันที่ 20 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2539
ต่อมาในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2541 โครงการเครือข่ายคอมพิวเตอร์เพื่อโรงเรียนไทยได้รับพระมหากรุณาธิคุณจากสมเด็จพระกนิษฐาธิราชเจ้า กรมสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดา ฯ สยามบรมราชกุมารี พระราชทานพระราชานุญาตให้โรงเรียนมัธยมศึกษาทั่วประเทศสามารถเชื่อมต่อเข้าสู่เครือข่ายอินเทอร์เน็ตผ่านศูนย์รับการเชื่อมต่อของระบบเครือข่ายกาญจนาภิเษกได้อย่างทั่วถึงและเท่าเทียมกัน และได้รับการสนับสนุนจากองค์การโทรศัพท์แห่งประเทศไทย (ทศท.) และการสื่อสารแห่งประเทศไทย (กสท.) ร่วมมือกับเนคเทค สวทช. ในการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตผ่านเลขหมายพระราชทาน 1509 ในราคาถูกให้แก่โรงเรียนมัธยมศึกษาทั่วประเทศอย่างน้อย 1,500 โรงเรียน โดยเสียค่าใช้จ่ายเพียงค่าโทรศัพท์ในการเชื่อมต่อเพียงอัตราครั้งละ 3 บาททั่วประเทศ และเป็นที่รู้จักกันโดยทั่วไปภายใต้ชื่อว่า "SchoolNet@1509"
5 ตุลาคม พ.ศ. 2542 คณะรัฐมนตรีมีมติให้ความเห็นชอบโครงการเครือข่ายคอมพิวเตอร์เพื่อโรงเรียนไทย เฉลิมพระเกียรติพระบาทสมเด็จพระบรมชนกาธิเบศรมหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราช บรมนาถบพิตร เนื่องในโอกาสพระราชพิธีมหามงคลเฉลิมพระชนมพรรษาครบ 6 รอบ 5 ธันวาคม พ.ศ. 2542 โดยได้ขยายเครือข่ายให้ครอบคลุมโรงเรียนทั้งระดับประถมศึกษา มัธยมศึกษาและอาชีวศึกษารวมทั้งสิ้น 5,000 โรงเรียนทั่วประเทศ
โครงการเครือข่ายคอมพิวเตอร์เพื่อโรงเรียนไทย หรือ "SchoolNet@1509" นี้ได้รับการยกย่องว่า เป็นโครงการตัวอย่าง (Best practice) ที่นำเทคโนโลยีสารสนเทศมาเป็นเครื่องมือในการลดช่องว่างและความเหลื่อมล้ำของโอกาสในการศึกษาหาความรู้ (Digital divide) ในรายงาน "Human Development Report 2001" ขององค์การสหประชาชาติ (UNDP) ซึ่งได้มีการรายงานต่อสาธารณชนอย่างเป็นทางการเมื่อวันที่ 9 กรกฎาคม พ.ศ. 2544 ที่ประเทศเม็กซิโก และในรายงาน "APEC New Economy Report 2001 " ซึ่งได้รายงานต่อสาธารณชนอย่างเป็นทางการเมื่อวันที่ 17 ตุลาคม พ.ศ. 2544 ที่นครเซี่ยงไฮ้ ประเทศจีนการดำเนินโครงการเครือข่ายคอมพิวเตอร์เพื่อโรงเรียนไทย (SchoolNet@1509) ได้กระตุ้นให้เกิดการขยายจำนวนครูและนักเรียนเข้าใช้งานเครือข่ายอินเทอร์เน็ตเป็นจำนวนมาก ทำให้นักเรียนได้ใช้ประโยชน์จากเครือข่ายอินเทอร์เน็ตในการศึกษาหาความรู้อย่างเท่าเทียมกัน และยังช่วยส่งเสริมให้เกิดการเรียนรู้ด้วยตนเองจากแหล่งความรู้ต่าง ๆ ที่มีอยู่ในโลก ตลอดจนใช้เป็นเครื่องมือสื่อสาร ค้นคว้า สำรวจ แลกเปลี่ยนความรู้ระหว่างโรงเรียน ครูกับครู ครูกับนักเรียน และนักเรียนด้วยกันเองทำให้เกิดองค์ความรู้เป็นจำนวนมากนอกจากนี้เนคเทค สวทช. ยังได้ร่วมมือกับมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์พัฒนา "ห้องสมุดดิจิทัล (Digital Library for SchoolNet) " ขึ้น เพื่อเป็นต้นแบบในการพัฒนาเนื้อหาความรู้ที่เป็นประโยชน์บนเครือข่ายอินเทอร์เน็ตไว้ที่ http://school.net.th/ibrary/ และจัดให้มีกิจกรรมแข่งขันตอบคำถามประจำสัปดาห์ เพื่อส่งเสริมให้เยาวชนได้ใช้ประโยชน์จากอินเทอร์เน็ตทางด้านการศึกษามากขึ้น และให้นักเรียนได้พัฒนาความรู้ของตน ทำผลงานของตนโดยมิได้คัดลอกจากตำราหรือผู้อื่น มีความประทับใจในการนำเสนอผลงานที่สร้างสรรค์ด้วยตนเอง ให้เป็นประโยชน์ต่อผู้อื่นและแบ่งปันความรู้ร่วมกันเผยแพร่ไว้ในห้องสมุดดิจิทัลหลังจากที่เนคเทค สวทช. ได้ทำหน้าที่นำร่องโครงการ SchoolNet Thailand ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2538-2545 ตามมติคณะรัฐมนตรีเรียบร้อยแล้ว จึงได้ส่งมอบภารกิจ ให้แก่กระทรวงศึกษาธิการ ซึ่งเป็นหน่วยงานหลักที่รับผิดชอบดูแลด้านการศึกษาในวันที่ 1 ตุลาคม พ.ศ. 2546 เพื่อให้ขยายเครือข่ายให้ครอบคลุมทุกโรงเรียนทั่วประเทศประมาณ 38,000 โรงเรียนต่อไปด้วยความร่วมมือของทุกฝ่ายที่เกี่ยวข้องโครงการเครือข่ายคอมพิวเตอร์เพื่อโรงเรียนไทย (SchoolNet Thailand) นี้ นับเป็นการวางรากฐานด้านไอทีให้แก่ภาคการศึกษาของประเทศ ที่ช่วยแก้ปัญหาการเข้าถึงการศึกษาอย่างเท่าเทียมและทั่วถึง นักเรียนนักศึกษาสามารถใช้เครือข่ายอินเทอร์เน็ตในการเพิ่มพูนศักยภาพในการเรียนรู้และเข้าถึงแหล่งข้อมูลบนโลกออนไลน์ได้อย่างสะดวกต่อไป
ดาวน์โหลดหนังสือฉบับเต็ม
Open PDF
Open e-Book
30 ปี สวทช.
งานวิจัย 30 ปี สวทช.
ผลงานวิจัยเด่น
“รักษ์น้ำ” ช่วยบริหารจัดการน้ำเค็มรุก
"รักษ์น้ำ"
ช่วยบริหารจัดการน้ำเค็มรุก
ปรากฏการณ์ระดับน้ำทะเลหนุนสูง เป็นอีกหนึ่งผลกระทบที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ซึ่งส่งผลต่อการดำรงชีวิตของชุมชนชายฝั่งทะเล ผลผลิตข้าวในพื้นที่อ่าวไทยตอนบนลดลง เกิดการเสื่อมโทรมของปะการัง รวมถึงสร้างการเปลี่ยนแปลงของระบบนิเวศ
ที่สำคัญการรุกของน้ำเค็มที่เข้ามาในแม่น้ำเจ้าพระยาตอนล่างในช่วงน้ำทะเลหนุนสูง และหากตรงกับช่วงวิกฤตภัยแล้งด้วยแล้ว จะส่งผลกระทบต่อกระบวนการผลิตน้ำประปาของการประปานครหลวง (กปน.) ทำให้เกิดภาวะน้ำประปาเค็มเกินมาตรฐานการบริโภคสำหรับชาวกรุงเทพฯ และปริมณฑลปัจจุบัน กปน. สามารถวางแผนในการรับมือปัญหาดังกล่าว โดยใช้เทคโนโลยีที่เรียกว่า "ระบบรักษ์น้ำ" (RakNam) เป็นตัวช่วยในการพยากรณ์การรุกล้ำของน้ำเค็มล่วงหน้านาน 7 วัน ทำให้ กปน.สามารถเลือกสูบน้ำดิบเพื่อผลิตน้ำประปาในช่วงที่ค่าความเค็มน้อยที่สุดได้โดย "ระบบรักษ์น้ำ" เป็นผลงานของทีมนักวิจัยจากศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (เนคเทค) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) ใน "โครงการวิจัยและพัฒนาระบบพยากรณ์และจำลองเหตุการณ์เพื่อการบริหารจัดการปัญหาการรุกล้ำของน้ำเค็มสำหรับแม่น้ำเจ้าพระยาตอนล่าง""รักษ์น้ำ" เป็นระบบพยากรณ์และจำลองเหตุการณ์เพื่อการบริหารจัดการปัญหาการรุกล้ำของน้ำเค็มซึ่งการใช้งานแบ่งออกเป็นส่วนต่าง ๆส่วนแรกคือ Monitor เป็นส่วนแสดงผลข้อมูลตรวจวัด ซึ่งแสดงข้อมูลค่าความเค็มของน้ำตลอดจนข้อมูลทางอุทกวิทยาอื่น ๆ ในพื้นที่ที่มีข้อมูลตรวจวัด เช่น คุณภาพน้ำ อัตราการระบายน้ำ ปริมาณน้ำฝนอัตราการสูบน้ำและสภาพน้ำทะเลหนุน ฯลฯ
ส่วนต่อมาคือ Forecast ซึ่งเป็นส่วนพยากรณ์ที่คำนึงถึงการปฏิสัมพันธ์ระหว่างน้ำขึ้นน้ำลง การไหลของน้ำท่า ตลอดจนการผสานข้อมูลเข้าสู่แบบจำลอง(Data assimilation) โดยได้มีการบูรณาการข้อมูลที่ตรวจวัดได้จากอุปกรณ์ตรวจวัด รวมไปถึงการพยากรณ์สภาพน้ำทะเลหนุนจากลมที่ครอบคลุมพื้นที่ทั้งอ่าวไทยและทะเลอันดามัน เพื่อพยากรณ์ค่าความเค็มของแม่น้ำเจ้าพระยาตอนล่างล่วงหน้า 7 วันโดยอัตโนมัติ
นอกจากนี้ยังมีส่วนพยากรณ์สำหรับประชาชนทั่วไป โดยแสดงผลพยากรณ์ค่าความเค็มของแม่น้ำเจ้าพระยาตอนล่างล่วงหน้า 7 วันที่เข้าใจง่าย
ความแม่นยำของการพยากรณ์ขึ้นอยู่กับข้อมูลตามเวลาที่ระบบรักษ์น้ำได้รับ ยิ่งระบบได้รับข้อมูลที่ถูกต้องมากเท่าไร การพยากรณ์ก็จะแม่นยำมากขึ้นเท่านั้น ทั้งนี้ระบบรักษ์น้ำได้รับการสนับสนุนข้อมูลจาก กปน. ในรูปแบบ API (Application Programming Interface) จากสถาบันสารสนเทศ-ทรัพยากรน้ำ (สสน.) และกรมชลประทานในการนำข้อมูลเข้ามาใช้งานในระบบ
สำหรับส่วนที่สามคือ Scenario หรือส่วนจำลองเหตุการณ์ (What-if scenario module) ที่สามารถนำมาจำลองเหตุการณ์ในการวางแผนบริหาร
จัดการน้ำ เพื่อการจัดการกับปัญหาการรุกล้ำของน้ำเค็มสำหรับแม่น้ำเจ้าพระยาตอนล่าง เพื่อให้ได้มาซึ่งแนวทางการบริหารจัดการน้ำที่มีประสิทธิภาพและประสิทธิผลที่ดีขึ้น
ปัจจุบันเนคเทค สวทช. ได้ยื่นจดสิทธิบัตรและอนุญาตให้ กปน. ใช้สิทธิ์ในผลงานวิจัย "ระบบรักษ์น้ำ" เป็นระยะเวลา 7 ปี นับตั้งแต่วันที่ 18 มิถุนายนพ.ศ. 2562 ถึง 29 กันยายน พ.ศ. 2569
หน่วยงานที่เกี่ยวข้องรวมทั้ง กปน. สามารถนำข้อมูลเข้ามาใช้งานในระบบเพื่อการบริหารจัดการปัญหาการรุกล้ำของน้ำเค็ม โดยจะแสดงข้อมูลคุณภาพน้ำปริมาณน้ำท่า ปริมาณน้ำฝน และน้ำขึ้นน้ำลง ตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบันจากสถานีตรวจวัดในพื้นที่ อีกทั้งสามารถพยากรณ์ความเค็มครอบคลุมทั้งลำน้ำและน้ำขึ้นน้ำลงล่วงหน้า 7 วัน ตลอดจนสามารถจำลองเหตุการณ์เพื่อทดลองใช้กระบวนการต่าง ๆ ในการแก้ปัญหาการรุกล้ำของน้ำเค็มให้เห็นผลลัพธ์ก่อนลงมือทำจริง
ขณะนี้ทีมนักวิจัยเนคเทค สวทช. อยู่ระหว่างเพิ่มความสามารถของระบบรักษ์น้ำเพื่อสนับสนุนการแก้ปัญหาการรุกล้ำของน้ำเค็มอย่างเต็มรูปแบบโดยการเพิ่มส่วน Optimize เนื่องจากปัจจุบันส่วน Scenario นั้น ยังคงทำงานโดยผู้ใช้ต้องคัดเลือกรูปแบบการบริหารจัดการ เช่น ปริมาณและระยะเวลาที่จะระบายน้ำด้วยตนเองอยู่ ซึ่งส่วน Optimize นี้จะสามารถให้แนวทางการบริหารจัดการน้ำได้ทันทีภายใต้เงื่อนไขที่กำหนดไว้ เช่น อยากให้บางพื้นที่มีระดับความเค็มมากน้อยมากเท่าใดตลอดเวลา 7 วัน ระบบจะบอกได้ว่าต้องทำอย่างไรบ้าง เช่น ต้องปล่อยน้ำลักษณะใด ปริมาณเท่าไร หรือต้องบริหารจัดการน้ำอย่างไร ถือว่าเป็นการหาแนวทางจัดการปัญหาการรุกล้ำของน้ำเค็มที่มีประสิทธิภาพสูงสุดตามวัตถุประสงค์
ในอนาคตทีมนักวิจัยฯ มีแผนในการขยายผลการใช้ประโยชน์จากระบบรักษ์น้ำไปในลุ่มน้ำอื่น ๆ รวมไปถึงวิจัยและพัฒนาให้ระบบสามารถพยากรณ์พารามิเตอร์ด้านคุณภาพน้ำอื่น ๆ ให้ครอบคลุมเพื่อเป็นเครื่องมือสำหรับสนับสนุนการตัดสินใจในการจัดการคุณภาพน้ำต่อไปดาวน์โหลดหนังสือฉบับเต็ม
Open PDF
Open e-Book
30 ปี สวทช.
งานวิจัย 30 ปี สวทช.
ผลงานวิจัยเด่น
DentiiScan 2.0 นวัตกรรมไทยตอบโจทย์งานทันตกรรม
DentiiScan 2.0 นวัตกรรมไทยตอบโจทย์งานทันตกรรม
ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (เนคเทค) และศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค) ภายใต้สังกัดสํานักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (อย.) หรือกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเดิม ร่วมกันพัฒนาเครื่องเอกซเรย์คอมพิวเตอร์แบบลําแสงทรงกรวยสําหรับงานทันตกรรมและศัลยกรรมบริเวณช่องปากและใบหน้า ชื่อ “เดนตีสแกน" (DentiiScan) รายแรกในประเทศไทยโดยเครื่องดังกล่าวได้ผ่านการตรวจสอบความปลอดภัยทางปริมาณรังสี จากกองรังสีและเครื่องมือแพทย์ กรมวิทยาศาสตร์การแพทย์กระทรวงสาธารณสุขและความปลอดภัยทางระบบไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์จากศูนย์ทดสอบผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (PTEC) สวทช.ปัจจุบันเครื่องดังกล่าวได้รับการพัฒนาเป็น “เดนตีสแกน รุ่น 2.0”ย้อนกลับไปในปี พ.ศ. 2523 ศาสตราจารย์ ดร.ไพรัช ธัชยพงษ์ นักวิจัยอาวุโสและที่ปรึกษาสํานักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) ซึ่งขณะนั้นเป็นนักวิจัยที่สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง และเดินหน้าโครงการพัฒนาเครื่องเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ครั้งแรกของประเทศไทยระยะเวลากว่า 10 ปี (พ.ศ. 2523-2533)ศาสตราจารย์ ดร.ไพรัช ธัชยพงษ์ สามารถพัฒนาอัลกอริทึมและนํามาพิสูจน์โดยการถ่ายภาพตัดขวางของวัตถุ และสิ่งมีชีวิต เช่น หนูทดลอง แต่ยังไม่สามารถต่อยอดไปสู่การใช้งานกับมนุษย์ได้ ด้วยข้อจํากัดหลายประการ เริ่มจากการขาดเงินทุนวิจัยที่จะจัดหาคอมพิวเตอร์สมรรถนะสูง ไม่มีการจําหน่ายชิ้นส่วนสําคัญที่จะนํามาประกอบเป็นเครื่องได้ สุดท้ายคือความสามารถเชิงบริหารจัดการโครงการที่ซับซ้อนลักษณะนี้เพื่อนําไปสู่ผลิตภัณฑ์ ที่ใช้งานได้จริงยังไม่ถึงระดับที่เพียงพอ
จนกระทั่งเริ่มมีการขายชิ้นส่วนของอุปกรณ์เอกซเรย์คอมพิวเตอร์ (CT Scanner) ศาสตราจารย์ ดร.ไพรัช ธัชยพงษ์จึงได้ ดร.เสาวภาคย์ ธงวิจิตรมณี นักวิจัยจากเนคเทค สวทช.มาเป็นหัวหน้าโครงการส่วนซอฟต์แวร์ และรวมทีมนักวิจัย และวิศวกรของเนคเทค สวทช. จนสามารถจําลอง (Simulate) การทํางานของซอฟต์แวร์สร้างภาพตัดขวางของร่างกายบนคอมพิวเตอร์ได้สําเร็จอีกครั้งหนึ่ง รวมทั้งการพัฒนาซอฟต์แวร์ส่วนต่าง ๆ ของเครื่องเดนตีสแกนและซอฟต์แวร์แสดงภาพสามมิติ (Viewer software)ในขณะที่งานด้านฮาร์ดแวร์ต้องอาศัยความเชี่ยวชาญของนักวิจัยด้านกลศาสตร์ ดร.กฤษณ์ไกรพ์ สิทธิเสรีประทีป นักวิจัยจากเอ็มเทค สวทช. เข้ามาเป็นหัวหน้าโครงการส่วนฮาร์ดแวร์ พร้อมทีมนักวิจัยและวิศวกรจากเอ็มเทค สวทช. ร่วมกันสร้างและปรับปรุงแก้ไขการหมุนของเครื่องเอกซเรย์คอมพิวเตอร์จนมีความเที่ยงตรง สอดคล้องกับการทํางานของซอฟต์แวร์ใต้ภาพที่ชัดเจนแม่นยําได้
เครื่องเดนตีสแกนรุ่น 1.0 ระดับห้องปฏิบัติการประสบความสําเร็จเมื่อวันที่ 8 สิงหาคม พ.ศ. 2551 นับเป็นความร่วมมือที่แสดงให้เห็นการทํางานเป็นทีมที่เข้มแข็งระหว่างเนคเทคกับเอ็มเทค สวทช. ซึ่งทํางานกันอย่างต่อเนื่อง จนนํามาสู่เครื่องเดนตีสแกนรุ่น 1.1 และเดนตีสแกนรุ่น 20 ในปัจจุบันเครื่องเดนตีสแกน (DentiiScan) ใช้รังสีเอกซ์ที่มีลําแสงแบบทรงกรวยและตัวตรวจวัดรังสีแบบ Flat panel detector ซึ่งตั้งอยู่ตรงกันข้าม โดยอุปกรณ์ทั้งสองจะหมุนไปพร้อม ๆ กัน รอบผู้ป่วย 1 รอบ ใช้เวลา 18 วินาที เพื่อเก็บข้อมูลดิบในแต่ละมุมมอง จากนั้นนําข้อมูลดิบที่ได้มาผ่านอัลกอริทึมในการสร้างภาพตัดขวาง (Reconstruction) เพื่อสร้างภาพตัดขวางแบบสามมิติบริเวณช่องปากและขากรรไกรของผู้ป่วย ภาพตัดขวางที่ได้จะแสดงผลในรูปแบบมุมมองสองมิติและสามมิติ โดยผ่านซอฟต์แวร์แสดงภาพ (Viewer software)จุดเด่นของเครื่องเดนตีสแกนคือ เป็นเทคโนโลยีขั้นสูงที่ช่วยให้เห็นความสูง ความหนา และความกว้างของกระดูกขากรรไกร รวมทั้งคลองเส้นประสาทอย่างชัดเจน ทันตแพทย์สามารถวางแผนก่อนการผ่าตัดฝังรากฟันเทียมได้อย่างแม่นยํา สามารถใช้ประโยชน์ในหลากหลายด้าน ไม่ว่าจะเป็นทันตกรรมรากเทียม การวางแผน การผ่าตัดบริเวณช่องปาก ขากรรไกร และใบหน้า การตรวจดูข้อต่อขากรรไกร ทันตกรรมจัดฟัน รวมถึงสามารถใช้ตรวจดูความผิดปกติของไซนัสนวัตกรรมนี้ผ่านการตรวจสอบความปลอดภัยทางรังสีจากกรมวิทยาศาสตร์การแพทย์ กระทรวงสาธารณสุข และความปลอดภัยทางระบบไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์จากศูนย์ทดสอบผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (PTEC) สวทช. ผ่านการทดสอบในมนุษย์ที่ได้รับการอนุมัติจากคณะกรรมการจริยธรรมการวิจัยในมนุษย์พร้อมใบรับรอง นอกจากนี้ยังได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO 13485 (ระบบบริหารจัดการคุณภาพเครื่องมือแพทย์ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2559)
สําหรับเครื่องเดนตีสแกน 1.1 สวทช. เป็นผู้สนับสนุนงบประมาณวิจัยและพัฒนาต้นแบบเครื่องเดนตีสแกน 1.1 และนําไปทดลองใช้ที่มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ศูนย์ทันตกรรมเอสทีซี ประชาชื่น กรุงเทพ และโรงพยาบาลธรรมศาสตร์ เฉลิมพระเกียรติปัจจุบัน สวทช. โดยศูนย์วิจัยเทคโนโลยี สิ่งอํานวยความสะดวกและเครื่องมือแพทย์ (A-MED) ได้วิจัยและพัฒนาอย่างต่อเนื่องไปถึงเครื่องเดนตีสแกน 2.0 ได้รับการนําไปทดสอบ การให้บริการที่ศูนย์ถ่ายภาพซีดีเอสของเอกชน เป็นเวลา 1 ปี ต่อมาในปี พ.ศ. 2560 สํานักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) สนับสนุนผ่านบัญชี สิ่งประดิษฐ์ 2 เครื่อง ในสถานพยาบาล 2 แห่ง ศูนย์ความเป็นเลิศด้านชีววิทยาศาสตร์ (TCELS) สนับสนุนการนําไปเผยแพร่ใช้งานอีก 4 แห่ง รวมทั้งสิ้น 6 แห่ง ได้แก่ สถาบันทันตกรรม กรมการแพทย์ โรงพยาบาลสมเด็จพระบรมราชเทวี ณ ศรีราชา จังหวัดชลบุรี โรงพยาบาลเชียงรายประชานุเคราะห์ โรงพยาบาลแพร่ โรงพยาบาลสุราษฎร์ธานี และโรงพยาบาลสกลนครเดนตีสแกน 2.0 ยังได้รับการสนับสนุนจากกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์วิจัยและนวัตกรรม) ภายใต้งบกลาง (Big Rock) ประจําปี พ.ศ. 2560 ในการขยายผลงานวิจัยเครื่องเดนตีสแกน เพื่อพัฒนาอุตสาหกรรมเครื่องมือแพทย์ไทยสู่โรงพยาบาลรัฐ จํานวน 50 แห่งทั่วประเทศ พร้อมการอบรมทันตแพทย์และบุคลากรทางแพทย์สําหรับการใช้งานนวัตกรรมด้านทันตกรรมของไทยอีกด้วยเครื่องเดนตีสแกนนับเป็นนวัตกรรมจากฝีมือนักวิจัย สวทช. ที่มีประสิทธิภาพและคุณภาพมาตรฐานสากล ยกระดับงานวิจัยสู่เครื่องมือทางด้านทันตกรรมที่เป็นประโยชน์ทั้งในด้านเศรษฐกิจและคุณภาพชีวิตคนไทยดาวน์โหลดหนังสือฉบับเต็ม
Open PDF
Open e-Book
30 ปี สวทช.
งานวิจัย 30 ปี สวทช.
ผลงานวิจัยเด่น
ห้องทดสอบการย่อยสลายได้ทางชีวภาพของวัสดุ
ห้องทดสอบการย่อยสลายได้ทางชีวภาพของวัสดุ
ปัจจุบันมีการรณรงค์และส่งเสริมให้ประชาชนช่วยกันรักษาสิ่งแวดล้อมและสนับสนุนการนำวัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพมาใช้งานมากขึ้นแต่เราจะทราบได้อย่างไรว่า บรรจุภัณฑ์ที่กล่าวอ้างตามท้องตลาดนั้นเป็นวัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพจริงหรือไม่ เงื่อนไขประการหนึ่งคือบรรจุภัณฑ์ดังกล่าวจำเป็นต้องมี "ใบรับรอง" ซึ่งจะต้องผ่านการทดสอบตามมาตรฐานที่กำหนด
เพื่อช่วยให้ผู้ประกอบสามารถทดสอบการย่อยสลายทางชีวภาพของวัสดุได้อย่างสะดวก รวดเร็ว และได้มาตรฐานสากล โดยไม่จำเป็นต้องนำวัสดุไปทดสอบมาตรฐานในต่างประเทศ ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ(เอ็มเทค) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.)ได้จัดตั้ง "ห้องทดสอบการย่อยสลายได้ทางชีวภาพของวัสดุ" (Biodegradation Testing Section: BDT) ขึ้น โดยให้บริการวิเคราะห์ทดสอบวัสดุ การเสื่อมสภาพของวัสดุอันเนื่องจากสภาวะแวดล้อมธรรมชาติ เช่น แสง อุณหภูมิ ความชื้น และการย่อยสลายทางชีวภาพอันเนื่องมาจากการทำงานของจุลินทรีย์ เพื่อให้ผู้ประกอบการนำไปใช้สำหรับขอการรับรองประกอบการขายหรือพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมการให้บริการทดสอบครอบคลุมชนิดของตัวอย่างที่หลากหลาย เช่นบรรจุภัณฑ์ในกลุ่มพลาสติกและกระดาษ ผลิตภัณฑ์สำหรับงานด้านเกษตรกรรม กาว หมึกพิมพ์ เม็ดสี สารตัวเติม สารเคมี สารทำความสะอาด สารซักฟอก และน้ำมันแร่การทดสอบดังกล่าวได้การรับรองระบบคุณภาพ ISO 17025 จากสถาบัน DIN CERTCO ประเทศเยอรมนี ที่ครอบคลุมขอบข่ายการทดสอบการย่อยสลายของวัสดุมากที่สุดในเอเชีย รายงานผลของการทดสอบการย่อยสลายได้ทางชีวภาพของวัสดุเป็นที่ยอมรับในระดับนานาชาติ
นอกจากจะดำเนินงานทดสอบให้แก่ลูกค้าแล้ว BDT ยังให้คำปรึกษาและข้อแนะนำในการผลิต รวมถึงเตรียมเอกสารสำคัญส่งตรงให้ถึงหน่วยรับรอง (Certifed body) เพื่อสร้างความเข้าใจ ลดค่าใช้จ่ายและอำนวยความสะดวกในการดำเนินงานให้แก่ผู้ประกอบการอีกด้วยตลอดระยะเวลาที่ผ่านมา การทดสอบการย่อยสลายได้ทางชีวภาพของวัสดุของเอ็มเทค สวทช. ได้มีการพัฒนาเทคนิคการย่อยสลายที่สำคัญอื่น ๆ เพื่อให้เหมาะสมต่อการทดสอบวัสดุที่หลากหลายภายใต้ในสภาวะต่าง ๆ นอกจากนี้ยังมีชุดทดสอบขนาดเล็กสำหรับการให้บริการทดสอบเบื้องต้น เพื่อลดค่าใช้จ่ายในการทดสอบ โดยการทดสอบทั้งหมดอ้างอิงตามมาตรฐานสากลเพื่อให้ผลการทดสอบเป็นที่น่าเชื่อถือ และใช้ได้ในระดับนานาชาติ รวมถึงการให้บริการทดสอบวัสดุภายใต้สภาวะจริงด้วย
ในด้านการสนับสนุนการวิจัยและพัฒนา BDT มีเครื่องมือและความเชี่ยวชาญในการผลิตผลิตภัณฑ์ในระดับห้องปฏิบัติการเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์ตันแบบให้แก่อุตสาหกรรมเป้าหมายต่าง ๆ เช่น อุตสาหกรรมพลาสติกและบรรจุภัณฑ์เพื่อสิ่งแวดล้อม อุตสาหกรรมเคมีสีเขียว เพื่อช่วยลดต้นทุนในการวิจัยและพัฒนาการให้บริการของ BDT ในปัจจุบันจะครอบคลุมใน 14 รายการ เช่น การทดสอบเพื่อประเมินระยะเวลาการเก็บและการใช้งานของวัสดุต่าง ๆ ครอบคลุมชนิดของตัวอย่างที่หลากหลาย เช่น บรรจุภัณฑ์ในกลุ่มพลาสติก ยาง และกระดาษ การเสื่อมสภาพของวัสดุโดยแสงซีนอนและแสงยูวี การย่อยสลายทางชีวภาพของวัสดุในระดับอุตสาหกรรมและในระดับครัวเรือน การย่อยสลายทางชีวภาพของวัสดุในดิน และการย่อยสลายทางชีวภาพของวัสดุโดยจุลินทรีย์แบบไมใช้ออกซิเจนนอกจากนี้ BDT ยังมีบริการทดสอบการย่อยสลายทางชีวภาพของวัสดุในสภาวะเลียนแบบบ่อฝังกลบ รวมถึงในสภาวะจริงของบ่อฝังกลบ และการย่อยสลายทางชีวภาพของวัสดุในน้ำทะเล สารเคมีในดิน และการทดสอบความเป็นพิษที่มีต่อพืช เป็นต้นส่วนผลการทดสอบจะมีทั้งแบบ "Biodegradability test" ที่แสดงผลเป็นกราฟอัตราการย่อยสลายของวัสดุทดสอบในช่วงระยะเวลาที่ทำการทดสอบภายใต้สภาวะที่กำหนด "Disintegration test"แสดงผลพฤติกรรมการแตกหรือสลายตัวในช่วงเวลาที่ทำการทดสอบ
ภายใต้สภาวะที่กำหนด และ "Ecotoxicity test" ซึ่งเป็นการศึกษาผลกระทบ หรือความเป็นพิษที่มีต่อพืชและสัตว์ของวัสดุทดสอบที่อาจเหลือตกค้างอยู่หลังจากผ่านกระบวนการย่อยสลายแล้วการทดสอบการย่อยสลายได้ทางชีวภาพของวัสดุนี้เป็นส่วนสำคัญในการสนับสนุนให้เกิดการพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมลดปริมาณขยะที่ต้องกำจัดในขั้นตอนสุดท้าย และยังสามารถหมุนเวียนขยะที่ย่อยสลายตามธรรมชาติกลับมาเป็นวัสดุที่มีมูลค่าได้ ตอบโจทย์การสร้างเศรษฐกิจหมุนเวียนของประเทศต่อไปดาวน์โหลดหนังสือฉบับเต็ม
Open PDF
Open e-Book
30 ปี สวทช.
งานวิจัย 30 ปี สวทช.
ผลงานวิจัยเด่น
“ENZease” เอนไซม์อัจฉริยะ ยกระดับอุตสาหกรรมสิ่งทอไทย
"ENZease" เอนไซม์อัจฉริยะ
ยกระดับอุตสาหกรรมสิ่งทอไทย
อุตสาหกรรม "สิ่งทอไทย" แม้จะเป็นอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ที่สร้างรายได้อันดับต้นๆให้กับประเทศมาเป็นเวลานานแต่ในกระบวนการผลิตโดยเฉพาะโรงงานฟอกย้อมผ้าฝ้าย ซึ่งเป็นอุตสาหกรรมขั้นกลางน้ำที่สำคัญยังมีปัญหาทั้งเรื่องการใช้พลังงาน สารเคมี และน้ำในกระบวนการผลิตสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) โดยศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (ไบโอเทค) จึงมีแนวคิดที่จะเข้าไปช่วยปรับปรุงและพัฒนากระบวนการเตรียมผ้าฝ้ายในโรงงานฟอกย้อมผ้าฝ้ายโดยการใช้เทคโนโลยี "เอนไซม์" ซึ่งเป็นสารชีวภาพที่ผลิตได้จากเชื้อจุลินทรีย์ทดแทนการใช้สารเคมี เพื่อลดต้นทุนในโรงงานอุตสาหกรรม และลดผลกระทบจากสารเคมีที่มีต่อสิ่งแวดล้อมทั้งนี้กระบวนการเตรียมผ้าฝ้ายก่อนที่จะนำไปย้อมในโรงงานทั่วไปจำเป็นต้องผ่าน 3 ขั้นตอนหลักคือ การลอกแป้ง การกำจัดสิ่งสกปรก และการฟอกขาว ซึ่งในการลอกแป้งและกำจัดสิ่งสกปรกบนผ้าฝ้ายนั้น ต้องใช้สารเคมีที่มีฤทธิ์เป็นกรดหรือด่างอย่างรุนแรง เช่น ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ และโซดาไฟ ที่ผ่านมาแม้ว่าจะมีการประยุกต์ใช้เอนไซม์ในกระบวนการทางสิ่งทอ โดยใช้เอนไซม์อะไมเลสสำหรับลอกแป้งและเอนไซม์เพกตินสสำหรับกำจัดสิ่งสกปรกบนผ้าฝ้าย แต่ก็ยังต้องสั่งซื้อเอนไซม์จากต่างประเทศ โดยเฉพาะเอนไซม์เพกติเนสที่มีราคาสูง และยังมีข้อจำกัดคือไม่สามารถทำร่วมกันได้ในขั้นตอนเดียวกัน
ทีมนักวิจัยไบโอเทค สวทช. ร่วมมือกับนักวิจัยจากศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค) สวทช. และห้างหุ้นส่วนสามัญนิติบุคคล ธนไพศาล วิจัยและพัฒนา "เอนไซม์เอนอีซ (ENZease )" ขึ้นจากการหมักเศษวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรโดยใช้จุลินทรีย์ที่คัดเลือกจากศูนย์ชีววัสดุประเทศไทย (ThailandBioresource Research Center: TBRC)จุลินทรีย์ชนิดนี้สามารถสร้างเอนไซม์ได้ทั้งอะไมเลสและเพกติเนสในเวลาเดียวกัน จึงเรียกได้ว่าเป็น "เอนไซม์อัจฉริยะ" หรือเอนไซม์ดูโอที่สามารถลอกแป้งและกำจัดสิ่งสกปรกบนผ้าฝ้ายได้พร้อมกันในขั้นตอนเดียว เนื่องจากเอนไซม์ทั้งสองตัวนี้ผลิตจากเชื้อจุลินทรีย์เดียวกัน จึงสามารถทำงานได้ดีในช่วงค่าพีเอช (pH) หรือความเป็นกรดเป็นด่าง และอุณหภูมิใกล้เคียงกันคือ pH 5.5 และอุณหภูมิ 50 องศาเซลเซียส ทำให้ลดการทำงานจาก 2 ขั้นตอนเหลือเพียงขั้นตอนเดียวได้
ทีมนักวิจัยจากเอ็มเทค สวทช. ได้ทดสอบการใช้งานจริง พบว่า เอนไซม์เอนอีซสามารถทดแทนการใช้สารเคมีในขั้นตอนการผลิตผ้าได้ 100% และช่วยลดเวลาในกระบวนการเตรียมผ้าฝ้าย ซึ่งรวบเอาขั้นตอนการลอกแป้งและกำจัดสิ่งสกปรกมาไว้ในขั้นตอนเดียว โดยใช้เวลาเพียงแค่ 1 ชั่วโมง ส่งผลให้ต้นทุนการผลิตต่าง ๆ ลดลงทั้งค่าสารเคมี ค่าแรงงาน ค่าเครื่องมือ รวมถึงลดการใช้น้ำและพลังงาน และเมื่อไม่ใช้สารเคมี ทำให้ต้นทุนในการบำบัดน้ำเสียลดลงอีกด้วยนอกจากนี้ยังช่วยปรับปรุงคุณภาพของผ้าฝ้ายให้มีคุณภาพสูงมากกว่าที่ใช้สารเคมี เนื่องจากเอนไซม์เอนอีซจะทำปฏิกิริยาแบบจำเพาะเจาะจง ต่างจากสารเคมีที่ทำลายเส้นใยผ้า ส่งผลให้ผ้าที่ใช้เอนไซม์เอนอีซมีความแข็งแรง น้ำหนักลดลง และเนื้อผ้านิ่ม เหมาะสมสำหรับการสวมใส่
โดยโรงงานสิ่งทอธนไพศาลได้มีการนำ "เอนไซม์เอนอีซ" ไปใช้ในการผลิตผ้าฝ้ายทั้งกระบวนการแบบจุ่ม-อัด-หมักและแบบจุ่มแช่ ซึ่งไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนหรือดัดแปลงเครื่องจักร รวมถึงสายการผลิตเดิมที่มีอยู่ และสามารถผ่านเกณฑ์มาตรฐานของโรงงานทั้งในกระบวนการฟอกย้อมและพิมพ์ลายก่อนส่งให้ลูกค้า
ปัจจุบันมีการถ่ายทอดเทคโนโลยีการผลิตเอนไซม์เอนอีซให้แก่บริษัทเอเชียสตาร์ เทรด จำกัด ซึ่งมีความชำนาญในการผลิตเอนไซม์ในระดับอุตสาหกรรมเพื่อผลิตและจัดจำหน่ายในเชิงพาณิชย์
ความสำเร็จของงานวิจัยชิ้นนี้ไม่เพียงให้ประโยชน์แก่ภาคอุตสาหกรรมเท่านั้นแต่ยังมีการถ่ายทอดเทคโนโลยีสู่ผู้ประกอบการรายย่อยและผู้ผลิตสิ่งทอในชุมชน เช่น กลุ่มวิสาหกิจชุมชนหม้อห้อมทุ่งเจริญย้อมสีธรรมชาติ และร้านอวิกาหม้อห้อมแฟชั่น จังหวัดแพร่ ส่งผลให้ผ้าที่ใช้เอนไซม์เอนอีซในขั้นตอนการผลิต เมื่อนำมาผ่านกระบวนการพิมพ์ลายและย้อมสีห้อม พบว่าสามารถทำให้สีห้อมที่ย้อมติดสม่ำเสมอทั้งผืนผ้า ผ้าสามารถดูดซึมน้ำสีได้ดีและเร็วโดยไม่ต้องออกแรงขยี้ และยังช่วยลดกลิ่นเหม็นของแป้งที่ติดอยู่บนผ้า ทำให้ผ้านิ่มขึ้น
การพัฒนา "เอนไซม์เอนอีซ" จากองค์ความรู้เรื่องจุสินทรีย์ ซึ่งเป็นจุดแข็งของ สวทช. นอกจากจะตอบโจทย์ในการพัฒนาศักยภาพการแข่งขันให้แก่อุตสาหกรรมสิ่งทอแล้ว ยังเป็นเทคโนโลยีที่ประหยัดพลังงาน สะอาด และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมอีกด้วยดาวน์โหลดหนังสือฉบับเต็ม
Open PDF
Open e-Book
30 ปี สวทช.
งานวิจัย 30 ปี สวทช.
ผลงานวิจัยเด่น
เปลี่ยน “น้ำเสีย” เป็นก๊าซชีวภาพ
เปลี่ยน "น้ำเสีย" เป็นก๊าซชีวภาพ
"น้ำเสีย" ไม่เพียงกระทบต่อสิ่งแวดล้อมแต่ยังเป็นต้นทุนของโรงงานอุตสาหกรรมต่าง ๆ ที่จะต้องเสียค่าใช้จ่ายในการบำบัดน้ำเสียจากกระบวนการผลิตก่อนปล่อยออกสู่แหล่งน้ำธรรมชาติ
ขณะที่ปัจจุบันทุกภาคส่วนกำลังต้องการสร้างพลังงานทดแทน หรือพลังงานหมุนเวียนจากขยะหรือของเสียจากกระบวนการผลิตต่าง ๆ เพื่อลดมลพิษในสิ่งแวดล้อม
การใช้เทคโนโลยีเปลี่ยนขยะอย่าง "น้ำเสีย" ให้เป็น "ก๊าซชีวภาพ" ซึ่งภาคอุตสาหกรรม นอกจากจะไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการบำบัดน้ำเสียแล้ว ยังลดค่าใช้จ่ายด้านพลังงานอีกด้วย
โดยทีมนักวิจัยจากศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ(ไบโอเทค) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) ร่วมกับมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี ริเริ่มนำระบบบำบัดเสียเพื่อผลิตก๊าซชีวภาพมาใช้ โดยพัฒนาเป็น "ระบบบำบัดน้ำเสียชนิดไร้อากาศแบบตรึงฟิล์มจุลินทรีย์ (Anaerobic Fixed Film Reactor: AFFR)" ซึ่งเริ่มนำร่องทดสอบใช้งานตั้งแต่ปี พ.ศ. 2547 กับโรงงานอุตสาหกรรมต่าง ๆ ที่ต้องเสียค่าใช้จ่ายจำนวนมากในการบำบัดน้ำเสีย เช่น โรงงานผลิตแป้งมันสำปะหลัง โรงงานน้ำมันปาล์มและโรงงานผลไม้
โดยเฉพาะโรงงานผลิตแป้งมันสำปะหลัง ซึ่งเฉลี่ยโรงงานที่มีกำลังการผลิตขนาด 200 ตันแป้งต่อวัน จะมีปริมาณน้ำทิ้งสูงถึง 4,000 ลูกบาศก์เมตรต่อวัน การบำบัดน้ำเสียส่วนใหญ่จะใช้บ่อเปิดจำนวนมาก ทำให้เกิดกลิ่นเหม็นรบกวนชุมชนและพื้นที่ใกล้เคียง นอกจากนี้โรงงานแป้งมันสำปะหลังยังใช้พลังงานจำนวนมาก ทั้งการใช้น้ำมันเตาเพื่อกรอบแห้ง 40 ลิตรต่อตันแป้ง และกระแสไฟฟ้า 165 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมงต่อตันแป้ง ซึ่งคิดเป็นค่าพลังงาน 1,000 บาทต่อการผลิตแป้ง 1 ตัน
ระบบบำบัดน้ำเสียชนิดไร้อากาศแบบตรึงฟิล์มจุลินทรีย์ที่ทีมนักวิจัยฯ พัฒนาขึ้นนี้เป็นระบบปิด ทำให้ไม่มีปัญหาเรื่องกลิ่น ระบบใช้หลักการตรึงเซลล์จุลินทรีย์ไว้บนผิววัสดุตัวกลางที่เป็นตาข่าย ทำให้กักเก็บจุลินทรีย์ให้อยู่ในระบบได้เป็นระยะเวลานาน อีกทั้งยังใช้พื้นที่น้อยลงกว่าระบบบ่อเปิด ทำให้ลดการสูญเสียจุลินทรีย์ไม่ให้หลุดออกไปจากระบบบำบัดพร้อมกับน้ำที่บำบัดแล้ว จึงไม่จำเป็นต้องเติมจุลินทรีย์เข้าระบบเป็นระยะ ๆ เหมือนระบบอื่น ๆ
ระบบนี้สามารถกำจัดสารอินทรีย์ได้สูงถึง 80-90% ดูแลง่ายไม่ซับซ้อนหลังจากระบบเริ่มดำเนินการแล้ว และไม่ต้องการผู้เชี่ยวชาญเฉพาะในการควบคุมระบบ แถมได้ผลผลิตเป็นก๊าซชีวภาพ ซึ่งสามารถนำไปเป็นเชื้อเพลิงในการผลิตกระแสไฟฟ้าสำหรับใช้ในกระบวนการผลิตต่อไป
ปัจจุบันระบบบำบัดน้ำเสียชนิดไร้อากาศแบบตรึงฟิล์มจุลินทรีย์ได้มีการติดตั้งใช้งานแล้วในหลายอุตสาหกรรม เช่น ในโรงงานผลิตแป้งมันสำปะหลังของบริษัทชลเจริญ จำกัด บริษัทชัยภูมิพืชผล จำกัด บริษัทแป้งตะวันออกเฉียงเหนือ (1987) จำกัด และบริษัทสึมา อินเตอร์โปรดักส์ จำกัด ในโรงงานน้ำมันปาล์มที่บริษัทท่าชนะน้ำมันปาล์ม จำกัด และโรงงานผลไม้แช่อิ่มและอบแห้งที่บริษัทซีอองฮอง เอ็นเทอไพรซ์ จำกัด และบริษัทรวมอาหาร จำกัด
นอกจากระบบบำบัดดังกล่าวจะเป็นที่ยอมรับในประเทศแล้ว โครงการCows to Kilowatts จากประเทศนจีเรีย ยังได้ขอใช้เทคโนโลยีนี้ในการบำบัดของเสียจากโรงฆ่าสัตว์และผลิตพลังงาน โดยทางฝ่ายไทยเป็นผู้ถ่ายทอดเทคโนโลยีและฝึกอบรมบุคลากรจากประเทศไนจีเรียซึ่งโครงการดังกล่าวได้รับรางวัล "Seed Awards 2005 Winner"จากกลุ่มองค์กรแห่งสหประชาชาติ โดยเป็น 1 ใน 5 โครงการที่ได้รับรางวัลนี้จากโครงการที่เสนอทั้งหมด 260 โครงการจาก 66 ประเทศทั่วโลกดาวน์โหลดหนังสือฉบับเต็ม
Open PDF
Open e-Book
30 ปี สวทช.
งานวิจัย 30 ปี สวทช.
ผลงานวิจัยเด่น
“H-FAME” แจ้งเกิดน้ำมันดีเซล B10 เชิงพาณิชย์
"H-FAME"
แจ้งเกิดน้ำมันดีเซล B 10 เชิงพาณิชย์
สถิติการใช้น้ำมันไบโอดีเซลของประเทศไทยในปัจจุบันมีปริมาณเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องจนแตะ 5.32 ล้านลิตรต่อวัน ในเดือนธันวาคมพ.ศ.2563 ตัวเลขนี้บ่งบอกถึงความสำเร็จของงานวิจัยและการพัฒนาเชื้อเพลิงไบโอดีเซล (Biodiesel) อย่างน้ำมันดีเซล B10 และส่งผลดีต่อผู้ที่อยู่ในห่วงโซ่อุปทานของดีเซลหมุนเร็ว B10 ไม่ว่าจะเป็นเกษตรกรผู้ปลูกปาล์มน้ำมัน โรงงานผลิตไบโอดีเซลเชิงพาณิชย์ บริษัทผู้ค้าน้ำมัน กลุ่มบริษัทผู้ผลิตรถยนต์ และประชาชนผู้ใช้รถที่ซื้อน้ำมันในราคาถูกลง
หนึ่งในหน่วยงานภาครัฐที่มีบทบาทสำคัญในการวิจัยและพัฒนาเพื่อสนับสนุนให้เกิดการใช้งานน้ำมันดีเซล B10 อย่างแพร่หลายก็คือ สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) โดยศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ(เอ็มเทค) ในฐานะผู้วิจัยที่ใช้นวัตกรรมการเพิ่มคุณภาพไบโอดีเซล และผลักดันให้นำผลงานวิจัยออกไปใช้ประโยชน์ในการสร้างความมั่นคงให้กับเศรษฐกิจของประเทศทีมนักวิจัยจากเอ็มเทค สวทช. ร่วมมือกับสถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอุตสาหกรรม (National Institue of Advanced Industrial Science and Technology: AIST) ประเทศญี่ปุ่น นำเทคโนโลยี H-FAME มาใช้ในการเพิ่มคุณภาพไบโอดีเซล เพื่อลดคำสารปนเปื้อนประเภทโมโนกลีเซอไรด์ตามเกณฑ์การทดสอบของสมาคมผู้ผลิตรถยนต์ญี่ปุ่น JAMA)ทั้งนี้การที่จะเพิ่มคุณภาพไบโอดีเซลโดยใช้เทคโนโลยี H-FAME ให้เกิดขึ้นจริงในทางปฏิบัติได้นั้น ประเทศไทยต้องมีโรงงานผลิตระดับสาธิต ซึ่งมีการถ่ายทอดเทคโนโลยีให้แก่ผู้ผลิตไบโอดีเซลเชิงพาณิชย์โดยตรง ตลอดจนต้องมีการทดสอบใช้น้ำมัน B10 บนสภาวะการใช้งานบนถนนจริงกว่าแสนกิโลเมตรจนเป็นที่ยอมรับจากบริษัทผู้ผลิตเครื่องยนต์
ในปี พ.ศ. 2561 เอ็มเทค สวทช. ร่วมมือกับกรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน (พพ.) ดำเนินโครงการ "สนับสนุนการเพิ่มสัดส่วนการใช้น้ำมันไบโอดีเซลให้สูงขึ้น" ภายใต้การสนับสนุนของกองทุนเพื่อส่งเสริมการอนุรักษ์พลังงาน เพื่อนำเทคโนโลยี H-FAME จากโครงการร่วมวิจัยไทย-ญี่ปุ่น ในการผลิตไบโอดีเซลคุณภาพสูงมาขยายผลในโรงงานผลิตระดับสาธิต
กิจกรรมนำร่องของโครงการดังกล่าวมีการคัดเลือกตัวแทนโรงงานไบโอดีเซล จำนวน 2 ราย ได้แก่ บริษัทบางจากไบโอฟูเอลจำกัด (BBF) และบริษัทโกลบอลกรีนเคมิคอล จำกัด (มหาชน) (GGC)เพื่อรับการถ่ายทอดเทคโนโลยี H-FAME ในการผลิตไบโอดีเซลที่มีคุณสมบัติทางเชื้อเพลิงที่สูงกว่าเชื้อเพลิงไบโอดีเซลที่ใช้อยู่ ณ ขณะนั้น ให้สอดรับกับข้อเสนอของกลุ่มบริษัทผู้ผลิตรถยนต์ที่ต้องการให้ปรับปรุงคุณภาพของไบโอดีเซล จนเป็นที่ยอมรับจากทุกฝ่ายที่เกี่ยวข้องการที่จะได้รับการยอมรับนั้น สิ่งที่สำคัญก็คือต้องมีการทดสอบจริงผ่านเกณฑ์มาตรฐานจากหน่วยงานต่างๆ ที่เกี่ยวข้องทีมนักวิจัยฯ ที่ริเริ่มโครงการโดย "ดร.นุวงศ์ ชลคุป" นักวิจัยอาวุโส เอ็มเทค สวทช. หัวหน้าโครงการฯได้ร่วมกับโรงงานสาธิตของ 2 บริษัทดังกล่าว เพื่อขยายผลต้นแบบเทคโนโลยี H-FAME ในเชิงเทคนิคการผลิตพร้อมการประเมินมูลค่าทางเศรษฐศาสตร์ จนกระทั่งสามารถผลิตไบโอดีเซลคุณภาพสูงออกมากว่าหมื่นลิตร เพื่อนำไปทดสอบภาคสนามได้จริง
ในการตรวจสอบคุณภาพเชื้อเพลิงนั้น พบว่าผ่านทั้งเกณฑ์มาตรฐานของกรมธุรกิจพลังงาน และเกณฑ์ของสมาคมผู้ผลิตรถยนต์ญี่ปุ่น (JAMA) จึงได้นำไบโอดีเซลไปผสมเป็นน้ำมัน B10เพื่อทดสอบวิ่งจริงกับรถยนต์บรรทุกส่วนบุคคลจำนวน 8 คันเป็นระยะทางกว่า 100,000 กิโลเมตรต่อคัน ตลอดจนทดสอบภาคสนามกับรถยนต์จากส่วนราชการ ได้แก่ กรมอู่ทหารเรือ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี และ สวทช. กว่า 150 คัน ซึ่งมียอดการใช้น้ำมัน B10 กว่า 99,000 ลิตร เพื่อเพิ่มความมั่นใจในวงกว้างนอกจากนี้ทีมนักวิจัยฯ ยังได้สุ่มเก็บตัวอย่างเชื้อเพลิงไบโอดีเซลและน้ำมันดีเซลในระบบจัดเก็บและระบบจัดจำหน่าย เพื่อตรวจวัดคุณภาพตามเกณฑ์ที่ประเมินไว้ อันจะเป็นการเพิ่มความมั่นใจให้แก่บริษัทผู้ผลิตเครื่องยนต์และประชาชนทั่วไปในการใช้น้ำมันดีเซล B10 อีกด้วยทั้งนี้เป้าหมายของทีมนักวิจัยฯ ไม่ได้หยุดที่โครงการนำร่องใช้งานแต่ต้องการให้น้ำมันดีเซล B10 ที่ต่อยอดมาจากงานวิจัยเกิดขึ้นจริงในเชิงพาณิชย์ ซึ่งก็ประสบความสำเร็จเมื่อกรมธุรกิจพลังงานได้ออกประกาศกำหนดลักษณะและคุณภาพของน้ำมันดีเซลหมุนเร็ว B10 ซึ่งมีรุ่นรถยนต์ที่ผู้ผลิตรถยนต์รับรองให้ใช้ B10 ได้ และประกาศเรื่องกำหนดลักษณะและคุณภาพของน้ำมันดีเซล พ.ศ. 2563 เพื่อกำหนดให้น้ำมันดีเซลหมุนเร็วที่ผสมไบโอดีเซลในสัดส่วน 10% เป็นน้ำมันดีเซลเกรดมาตรฐานที่มีจำหน่ายในทุกสถานีบริการทั่วประเทศ
ในอนาคตทีมนักวิจัยฯ จะมีการต่อยอดการใช้ไบโอดีเซล B10 และ B20 ร่วมกับมาตรฐานคุณภาพน้ำมันดีเซล (Euro 5) และมาตรฐานไอเสียรถยนต์ (Eur- 5) ที่มีการประกาศบังคับใช้ในอนาคต เพื่อลดปัญหามลพิษโดยเฉพาะฝุ่นจิ๋ว (PM2.5)
งานวิจัยและพัฒนาน้ำมันดีเซล B10 โดยนำเทคโนโลยี H-FAME มาใช้ ตั้งแต่เริ่มต้นจนก้าวสู่เชิงพาณิชย์ ถือเป็นการยกระดับมาตรฐานและคุณภาพเชื้อเพลิงชีวภาพของไทยให้ทั่วโลกยอมรับตั้งแต่ต้นทางจนถึงปลายทาง นับเป็นการสนับสนุนการใช้ไบโอดีเซลในสัดส่วนที่สูงขึ้น ลดการนำเข้าน้ำมันดิบจากต่างประเทศ ช่วยให้เกษตรกรผู้ปลูกปาล์มน้ำมันขายปาล์มได้ในราคาที่ดีขึ้น และส่งผลดีต่อสิ่งแวดล้อมกล่าวคือช่วยลดปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และลดฝุ่นพิษ PM2.5ในอากาศอีกด้วย.ดาวน์โหลดหนังสือฉบับเต็ม
Open PDF
Open e-Book
30 ปี สวทช.
งานวิจัย 30 ปี สวทช.
ผลงานวิจัยเด่น
ต้นแบบรถโดยสารไฟฟ้า จุดกำเนิดยานยนต์สมัยใหม่ฝีมือคนไทย
ต้นแบบรถโดยสารไฟฟ้า
จุดกำเนิดยานยนต์สมัยใหม่ฝีมือคนไทย
อุตสาหกรรมยานยนต์สมัยใหม่เป็นหนึ่งในอุตสาหกรรมเป้าหมายที่จะผลักดันให้ประเทศไทยก้าวไปสู่ประเทศที่ขับเคลื่อนด้วยเทคโนโลยีและนวัตกรรม หรือ "ประเทศไทย 4.0"
"ยานยนต์ไฟฟ้า" ก็คือทิศทางของเทคโนโลยีที่ทุกฝ่ายทั้งภาครัฐและเอกชนต่างมุ่งพัฒนา เนื่องจากมีผลกระทบสูงต่ออุตสาหกรรมยานยนต์ของไทยในอนาคตอันใกล้สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) ให้ความสำคัญต่อการวิจัยและพัฒนายานยนต์ไฟฟ้ามาระยะเวลาหนึ่งแล้ว และได้กำหนดให้ยานยนต์ไฟฟ้าอยู่ภายใต้ประเด็นวิจัยมุ่งเน้นด้านอุตสาหกรรมยานยนต์และขนส่งสมัยใหม่เพื่อให้เกิดอุตสาหกรรมยานยนต์สมัยใหม่แบบครบวงจรในประเทศที่ผ่านมา สวทช. ได้ร่วมมือกับผู้ประกอบการไทยอย่างกลุ่ม บริษัทโชคนำชัย กรุ๊ป ซึ่งเป็นบริษัทผู้ผลิตแม่พิมพ์และชิ้นส่วนยานยนต์ที่ใหญ่ที่สุดในประเทศไทย จนปัจจุบันสามารถก้าวมาเป็นผู้ผลิตเรือและรถโดยสารจากโครงสร้างอะลูมิเนียมและมุ่งสู่การเป็นผู้ผลิตยานยนต์ไฟฟ้าทั้งรถโดยสารไฟฟ้าและเรือไฟฟ้าสวทช. ได้ร่วมลงทุนกับบริษัทสกุลฎ์ชี อินโนเวชั่น จำกัด ซึ่งเป็นบริษัทในเครือโชคนำชัย กรุ๊ป เพื่อถ่ายทอดเทคโนโลยีที่เหมาะสมกับการต่อยอดพัฒนาผลิตภัณฑ์ของบริษัทฯ ที่มีเป้าหมายคือ การพัฒนายานพาหนะสมัยใหม่ทั้งนี้มีการส่งต่อเทคโนโลยีผ่านการลงนามความร่วมมือระหว่างศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค) และศูนย์บริการปรึกษาการออกแบบและวิศวกรรม (DECC) หน่วยงานในสังกัด สวทช. กับกลุ่มบริษัทโชคนำชัย กรุ๊ป จำกัด ในการวิจัยและพัฒนาโครงสร้างเรือและรถโดยสาร โดยการใช้กลไกของโปรแกรมสนับสนุนการพัฒนาเทคโนโลยีและนวัตกรรม หรือTAP รวมถึงการสนับสนุนงบประมาณในการดำเนินงานด้วยเงินกู้ดอกเบี้ยต่ำ การยื่นขอรับการพิจารณาบัญชีนวัตกรรม และการลดภาษี 300%
จากปัญหาสำคัญของอุตสาหกรรมเรือคือ ไม่มีบริษัทออกแบบโดยตรง ส่วนใหญ่เป็นการนำเข้า หรือประกอบโดยอู่ต่อเรือที่ต้องใช้เวลาในการผลิตค่อนข้างนาน ต้นทุนสูง ส่วนรถโดยสารขนาดเล็กก็เป็นการนำเข้าเช่นกัน เพราะยังไม่มีผู้ผลิตในประเทศเนื่องจากกลุ่มบริษัทโชคนำชัย กรุ๊ป มีความเชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีการขึ้นรูปโลหะ (แม่พิมพ์ โดยใช้การออกแบบคอมพิวเตอร์ด้วยโปรแกรมต่าง ๆ รวมถึงสามารถพัฒนากระบวนการขึ้นรูปอะลูมิเนียมที่เป็น High strength aluminumforming 5083 H116 spec และยังสามารถพัฒนาวัสดุอะลูมิเนียมเพื่อทำให้มีความแข็งแรงใกล้เคียงและสามารถทดแทนโครงสร้างเดิมที่เป็นเหล็กได้ จึงเหมาะที่จะนำเป็นโครงสร้างยานยนต์สมัยใหม่ ซึ่งการที่มีน้ำหนักเบาขึ้นจะช่วยในเรื่องของการประหยัดพลังงาน แต่การที่จะพัฒนายานยนต์สมัยใหม่ที่มีน้ำหนักเบานั้นจำเป็นต้องคำนึงถึงความแข็งแรงของโครงสร้างตัวถังให้มีความปลอดภัยตามมาตรฐานยานยนต์สากลโดยจำเป็นที่จะเริ่มดำเนินการตั้งแต่ขั้นตอนการออกแบบ
ทีมนักวิจัยจากเอ็มเทค สวทช. จึงเข้ามาช่วยในด้านการออกแบบและวิเคราะห์ทดสอบความแข็งแรงของโครงสร้างรถโดยสารและเรือที่พัฒนาขึ้นจากอะลูมิเนียม
จากผลการวิเคราะห์ของความแข็งแรงด้วยวิธีระเบียบไฟไนต์เอลิเมนต์ (Finite element) โดยใช้เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ช่วยในการคำนวณทางวิศวกรรม พบว่าโครงสร้างตัวถังอะลูมิเนียมที่บริษัทสกุลฏ์ซีฯ พัฒนาขึ้น มีความแข็งแรงเพียงพอโดยที่การลดเนื้อวัสดุในหน้าตัดของชิ้นส่วนเพื่อลดน้ำหนักไม่ส่งผลกระทบต่อความแข็งแรงของโครงสร้าง นอกจากนี้ยังมีค่าความต้านทานจากการบิด (Torsional stiffness) เทียบเท่ากับโครงสร้างรถโดยสารที่ทำจากเหล็ก
ปัจจุบันบริษัทสกุลฏ์ซีฯ ต่อยอดจากงานวิจัยที่พัฒนาร่วมกัน จนสามารถสร้างโรงงานผลิตรถโดยสารตัวถังอะลูมิเนียมขนาดเล็กและผลิตเรืออะลูมิเนียมสัญชาติไทยเพื่อจำหน่ายเชิงพาณิชย์ได้เป็นรายแรกในประเทศไทย
ผลผลิตจากงานวิจัยมีทั้งรถโดยสารอะลูมิเนียมภายใต้แบรนด์"C Bus by Sakun.c" และเรืออะลูมิเนียมที่ใช้เทคโนโลยีขั้นสูงในการประกอบตัวถังมีขนาดความยาว 20 เมตร ไร้รอยต่อ มีระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าขนาด 500 kw และมีจุดเด่นที่มีความปลอดภัยสูง เพราะเสริมด้วยเทคโนโลยีทันสมัยป้องกันการจม
นอกจากนี้ยังมีต้นแบบรถโดยสารไฟฟ้า "EV Aluminum Bus"สัญชาติไทย ซึ่งตัวถังความยาว 12 เมตร ผลิตจากอะลูมิเนียมขึ้นรูปผสมพิเศษแข็งแรงกว่าเหล็กและอะลูมิเนียมทั่วไปถึง 4 เท่า แต่มีน้ำหนักเบากว่าเหล็กครึ่งหนึ่ง ซึ่งรถโดยสารฟฟ้าดังกล่าวได้มีการนำไปเป็นต้นแบบยานพาหนะสมัยใหม่ให้องค์การขนส่งมวลชนกรุงเทพ (ขสมก.)
ความร่วมมือระหว่าง สวทช. กับกลุ่มบริษัทโชคนำชัย กรุ๊ป ที่เริ่มต้นจากการพัฒนานวัตกรรมยานยนต์สมัยใหม่อย่างรถโดยสารไฟฟ้าและเรืออะลูมิเนียมที่มีความปลอดภัยสูงแล้ว อนาคตยังมีแผนที่จะต่อยอดความร่วมมือไปสู่การพัฒนาด้านอื่น ๆ เช่น การพัฒนาเรืออัจฉริยะไร้คนขับการนำระบบอัจฉริยะต่าง ๆ มาใช้เพื่อความปลอดภัย การใช้เทคโนโลยีดิจิทัลอย่างอินเทอร์เน็ตในทุกสิ่งหรือไอโอที เพื่อเชื่อมต่อสิ่งต่าง ๆ รวมถึงการจัดเก็บข้อมูลพฤติกรรม และการใช้งานเพื่อรองรับเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์หรือเอไออีกด้วย
ผลสำเร็จของการดำเนินโครงการนี้ เรียกได้ว่า นอกจากจะสอดคล้องกับนโยบายของ สวทช. ในการผลักดันงานวิจัยที่ตอบโจทย์การพัฒนาอุตสาหกรรมการผลิตสู่อุตสาหกรรม 4.0 และทำให้เกิดการนำไปใช้งานจริงในเชิงพาณิชย์แล้ว ยังเป็นจุดเริ่มต้นในการส่งเสริมให้เกิดอุตสาหกรรมยานยนต์สมัยใหม่แบบครบวงจรในประเทศไทย
ดาวน์โหลดหนังสือฉบับเต็ม
Open PDF
Open e-Book
30 ปี สวทช.
งานวิจัย 30 ปี สวทช.
ผลงานวิจัยเด่น
เทคโนโลยีสารเคลือบนาโน จากเพิ่มประสิทธิภาพผลิตภัณฑ์ สู่การอนุรักษ์ศาสนสถาน
เทคโนโลยีสารเคลือบนาโน จากเพิ่มประสิทธิภาพผลิตภัณฑ์
สู่การอนุรักษ์ศาสนสถาน
"นาโนเทคโนโลยี" เป็นเทคโนโลยีที่ได้รับความสนใจจากนักวิจัยและภาคอุตสาหกรรมเป็นอย่างมาก เพราะสามารถสร้างหรือสังเคราะห์วัสดุให้มีขนาดเล็กในระดับ 1 -100 นาโนเมตร ซึ่งเพิ่มประสิทธิภาพและสร้างคุณสมบัติพิเศษให้แก่วัสดุต่าง ๆ ได้ทั้งทางด้านกายภาพเคมี และชีวภาพ
ปัจจุบันทั้งภาครัฐและเอกชนต่างเร่งวิจัยและพัฒนาเพื่อนำเทคโนโลยีการเคลือบผิวด้วยวัสดุนาโนมาใช้ในการสร้างผลิตภัณฑ์ใหม่ ๆ รวมถึงเพิ่มมูลค่าให้กับวัสดุหลากหลาย เช่น สิ่งทอ แผงเซลล์แสงอาทิตย์ และวัสดุก่อสร้างเช่นเดียวกับศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ (นาโนเทค) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) ที่มีการพัฒนาสารเคลือบอนุภาคนาโนเพื่อใช้งานในอุตสาหกรรมต่าง ๆ อย่างเช่น "เทคโนโลยีสารเคลือบดูดซับความร้อนของท่อนำความร้อนแผงรวมแสงอาทิตย์แบบรางพาราโบลา" ที่ทีมวิจัยจากห้องปฏิบัติการจัดเรียงโครงสร้างและอนุภาคระดับนาโน หน่วยวิจัยนาโนเทคโนโลยี นาโนเทค สวทช. พัฒนาขึ้นเพื่อตอบโจทย์ภาคเอกชนอย่างบริษัทเอทีอี จำกัด ที่ต้องการใช้กราฟีนเป็นวัสดุเคลือบเพื่อดูดซับความร้อนบนท่อโลหะในระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบเข้มข้น หรือ Concentrated Solar Power (CSP) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ที่ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลาย
โดยทั่วไปการดูดซับความร้อนบนท่อโลหะดังกล่าว นิยมใช้เทคโนโลยีการเคลือบผิวแบบตกเคลือบด้วยไอทางกายภาพ (Physicalvapour deposition) ของสารผสมระหว่างโลหะกับโลหะออกไซด์ ซึ่งมีต้นทุนทางวัสดุและเทคโนโลยีที่สูงมาก บริษัทเอทีอี จำกัด จึงต้องการใช้อนุภาคกราฟินทดแทนเพื่อลดต้นทุนในการผลิต จากการทดสอบพ่นเคลือบอนุภาคกราฟินลงบนท่อสเตนเลส พบว่าสามารถดูดซับความร้อนจากแสงอาทิตย์ได้ แต่มีปัญหาการหลุดลอก เนื่องจากอนุภาคกราฟีนไม่สามารถยึดเกาะกับท่อโลหะอย่างสเตนเลสได้ด้วยตัวเอง เพราะสภาพพื้นผิวของวัสดุทั้งสองแบบที่ไม่เข้ากันผู้ประกอบการจึงต้องการให้ทีมนักวิจัยฯ ช่วยพัฒนาสูตรที่ทำให้อนุภาคกราฟินยึดติดกับผิวท่อโลหะได้ดีขึ้นทีมนักวิจัยจากนาโนเทค สวทช. จึงศึกษาการใช้วัสดุนาโนเพื่อเพิ่มการยึดเกาะของอนุภาคกราฟีน โดยเลือกใช้สารนาโนซิลิกาที่มีคุณสมบัติช่วยเพิ่มการยึดเกาะเป็นสารผสมกับอนุภาคนาโนกราน จนได้เป็นสูตรพัฒนาเป็นสารเคลือบสำหรับดูดซับความร้อนบนท่อโลหะใน "ระบบผลิตพลังงานแบบรางพาราโบลา (Parabolictrough solar concentrator)" ซึ่งมีการยึดเกาะบนผิวท่อสเตนเลสได้ดีและสามารถดูดซับความร้อนได้มากขึ้นสารเคลือบดังกล่าวทนต่อความร้อนที่อุณหภูมิ 500 องศาเซลเซียส ในสภาวะไม่มีออกซิเจน เช่น สุญญากาศสูง 10-6 mbar หรือในบรรยากาศไนโตรเจน และทนต่อการยืดหดของท่อโลหะที่มีการยืดและหดตัวในช่วงอุณหภูมิ 30-500 องศาเซลเซียส สามารถใช้วิธีการพ่นเคลือบจากสเปรย์ ซึ่งมีต้นทุนต่ำกว่าเทคโนโลยีการเคลือบผิวแบบตกเคลือบด้วยไอทางกายภาพมากกว่า 70%ปัจจุบันบริษัทเอทีอี จำกัด ได้รับการถ่ายทอดเทคโนโลยีสารเคลือบและลงทุนก่อสร้างโรงงานต้นแบบการผลิตพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ที่อำเภอบางปะกง จังหวัดฉะเชิงเทรา โรงงานดังกล่าวสามารถผลิตไอน้ำยิ่งยวดที่มีอุณหภูมิกว่า 450 องศาที่ความดัน 30 บาร์จากท่อดูดซับความร้อนที่เคลือบสารผสมอนุภาคนาโนกราฟินและยังสามารถขยายการผลิตสารเคลือบดังกล่าวในระดับอุตสาหกรรม รวมถึงผลิตท่อดูดซับความร้อนให้โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนแสงอาทิตย์ของบริษัทไทย โซล่าร์ เอ็นเนอร์ยี่ จำกัด(มหาชน) ซึ่งเป็นการผลิตในเชิงพาณิชย์รายแรกของประเทศไทย โดยต้นทุนการผลิตถูกกว่านำเข้าจากต่างประเทศถึง 3 เท่า
นอกจากนี้ทีมนักวิจัยจากนาโนเทค สวทช. ร่วมกับบริษัทฮิวเทค (เอเชีย) จำกัด พัฒนา "สารเคลือบนาโนป้องกันตะกรันบนแผงรังผึ้ง" ขึ้นภายใต้การสนับสนุนทุนวิจัยจากโปรแกรมสนับสนุนการพัฒนาเทคโนโลยีและนวัตกรรม (ITAP) ซึ่งเป็นการพัฒนาสารเคลือบนาโน เพื่อลดการเกาะของตะกรันแคลเซียมบนแผงรังผึ้งที่ทำหน้าที่ดูดซับความชื้นในระบบปรับอากาศแบบประหยัดพลังงานไฟฟ้าด้วยพัดลมไอเย็น สามารถคงประสิทธิภาพของการทำความเย็นและความแข็งแรงของแผงรังผึ้ง อีกทั้งยังช่วยลดการเกาะของตะกรันได้ถึง 30-40% ซึ่งเย็นการยืดอายุการใช้งานของแผงรังผึ้งให้นานขึ้นเกือบสองเท่า ลดความถี่และงบประมาณในการกำจัดตะกรัน ซึ่งนับเป็นการช่วยประหยัดพลังงานอีกทางหนึ่งทั้งนี้สารเคลือบดังกล่าวมีการประยุกต์ให้เข้ากับกระบวนการผลิตที่มีอยู่เดิมของผู้ประกอบการ และไม่เป็นพิษกับสิ่งแวดล้อมอีกด้วยและไม่เพียงเท่านั้น.. "เทคโนโลยีสารเคลือบนาโน" ที่เป็นการใช้องค์ความรู้ด้านนาโนเทคโนโลยี ทำให้วัสดุขนาดจิ๋วแสดงคุณสมบัติพิเศษเมื่อนำไปเคลือบสิ่งของหรือพื้นผิวอาคารสถานที่ ทีมนักวิจัยนาโนเทค สวทช. มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องและต่อยอดการใช้งานไปสู่ภาคธุรกิจต่าง ๆ แล้วนั้น ยังมีการนำมาประยุกต์ใช้ให้เกิดประโยชน์กับสังคมและชุมชนส่วนรวมอีกด้วยอย่างเช่นโครงการ "เทคโนโลยีสารเคลือบนาโนเพื่อการอนุรักษ์อาคารศาสนสถาน" ที่เกิดจากการลงพื้นที่สำรวจของทีมนักวิจัยนาโนเทค สวทช. แล้วพบว่าในสถานที่ท่องเที่ยวหรือวัดต่าง ๆ มักจะมีปัญหาเรื่องของความชื้น น้ำซึมเข้าไปในวัสดุที่เป็นพื้นผิวทำให้เกิดเชื้อราหรือตะไคร่น้ำได้ง่ายทีมนักวิจัยฯ จึงศึกษาคุณสมบัติของวัสดุเชิงเคมีกายภาพของอาคารศาสนสถานจากหลากหลายแหล่งที่มา เพื่อพัฒนาสารเคลือบผิวอนุภาคนาโนซิลิกาที่มีคุณสมบัติกันฝุ่น กันการซึมน้ำ ป้องกันเชื้อราและตะไคร่น้ำ รวมถึงคราบสกปรกที่เกาะอยู่บนพื้นผิวของวัสดุที่ใช้บูรณะอาคารศาสนสถาน ซึ่งจะช่วยลดการแตกร้าว ทำให้ยืดอายุพื้นผิวและคงความสวยงามของอาคารศาสนสถานได้ดียิ่งขึ้น
สารเคลือบผิวอนุภาคนาโนซิลิกาที่ทีมนักวิจัยนาโนเทค สวทช. พัฒนาขึ้นนี้มีจุดเด่นคือ สามารถใช้ได้กับทุกสภาพพื้นผิว โดยไม่ทำลายรูปสภาพเดิม แต่สิ่งที่เพิ่มเติมเข้ามาคือ ความสามารถในการกันความชื้น ซึ่งเป็นการเลียนแบบธรรมชาติเหมือนกับใบบัวที่มีคุณสมบัติสะท้อนน้ำ สามารถทนฝน ทนแดด และทนรังสียูวีได้โดยไม่เสื่อมสภาพ
ปัจจุบันมีการทดสอบใช้เคลือบพื้นผิวอาคารศาสนสถานต่าง ๆ พบว่า สามารถยืดระยะเวลาการเกิดเชื้อรา คราบสกปรก และการแตกลายงาจากอายุของวัสดุที่ใช้ก่อสร้าง นอกจากจะเพิ่มความคงทน ยืดอายุวัสดุที่จะนำไปซ่อมแซมบูรณะแล้วยังช่วยลดต้นทุนการดูแลรักษาอาคารศาสนสถานต่าง ๆเรียกได้ว่า งานวิจัยเทคโนโลยีสารเคลือบนาโนของนาโนเทค สวทช.สามารถตอบโจทย์การพัฒนาประเทศที่ยั่งยืน ช่วยประหยัดพลังงานรักษาสภาพแวดล้อม และเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันให้ภาคธุรกิจในประเทศไทย แถมยังช่วยอนุรักษ์โบราณสถานซึ่งเป็นงานวิจัยที่ตอบโจทย์ภาคสังคมได้อีกด้วยดาวน์โหลดหนังสือฉบับเต็ม
Open PDF
Open e-Book
30 ปี สวทช.
งานวิจัย 30 ปี สวทช.
ผลงานวิจัยเด่น
“กราฟีน” วัสดุแห่งอนาคต
"กราฟีน" วัสดุแห่งอนาคต
"กราฟีน" (Graphene) เป็นวัสดุแห่งอนาคตที่คันพบ เมื่อปี พ.ศ. 2547 โดยสองนักฟิสิกส์ชาวรัสเซีย "ศาสตราจารย์ ดร.อังเดร ไกม์"(Andre Geim) และ "ศาสตราจารย์ ดร.คอนสแตนติน โนโวเซลอฟ" (Konstantin Novoselov) จากมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ สหราชอาณาจักร 6 ปีต่อมาผลงานชิ้นนี้ทำให้ผู้ค้นพบทั้งสองท่านได้รับรางวัลโนเบล สาขาฟิสิกส์ ในปี พ.ศ. 2553"กราฟีน " จัดเป็นวัสดุนำไฟฟ้าและความร้อนได้ดีที่สุดในโลก โดยเป็นวัสดุที่ประกอบด้วยชั้นของคาร์บอนอะตอมที่หนาเพียง 1 ชั้น มีลักษณะเป็นแผ่นที่มีโครงสร้าง 2 มิติ เหมือนตาข่ายรูปหกเหลี่ยมคล้ายรังผึ้งมีความหนาเท่ากับขนาดของคาร์บอนเพียงอะตอมเดียว หรือประมาณ 0.34 นาโนเมตรจึงทำให้มีคุณสมบัติพิเศษที่แข็งแรงกว่าเหล็กและเพชร นำไฟฟ้าได้ดีกว่าทองแดง อีกทั้งยังใสโปร่งแสง และมีความยืดหยุ่นสูง เหมาะกับการนำไปใช้ผสมในพอลิเมอร์ต่าง ๆ ในการนำไฟฟ้า เพื่อไม่ให้มีการขาดตอน และนำไฟฟ้าได้เป็นอย่างดีจากความมหัศจรรย์ที่ถูกค้นพบทำให้กราฟีนกลายเป็นวัสดุที่ได้รับความสนใจไปทั่วโลก รวมถึงประเทศไทย ซึ่งสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) ได้มองเห็นโอกาสและความสำคัญของวัสดุมหัศจรรย์อย่าง"กราฟีน" มาตั้งแต่ตอนที่มีการค้นพบใหม่ ๆ และได้เริ่มวิจัยและพัฒนาอย่างต่อเนื่อง เพื่อนำกราฟีนไปประยุกต์ใช้งานในอุตสาหกรรมต่าง ๆ ในปี พ.ศ. 2553 ทีมวิจัยจากศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ หรือเนคเทค สวทช. ประสบความสำเร็จใน "การสังเคราะห์กราฟีนด้วยเทคนิคเคมีไฟฟ้าลอกเอาแผ่นกราฟีนบริสุทธิ์ออกจากขั้วแกรไฟต์ และผสานเข้าไปในเนื้อพอลิเมอร์นำไฟฟ้าได้ด้วยต้นทุนต่ำเป็นครั้งแรกของโลก"
ผลงานนี้ได้รับความสนใจจากภาคเอกชนต่อยอดนำไปผลิตหมึกนำไฟฟ้าจำหน่ายเชิงพาณิชย์หมึกพิมพ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สังเคราะห์ขึ้นจากสาร "กราฟีน" นั้นมีคุณสมบัตินำไฟฟ้าได้ดี สามารถตีพิมพ์ลงบนพื้นผิวได้หลายชนิด เช่นกระดาษ และแผ่นพลาสติก ก่อให้เกิดนวัตกรรมใหม่ ๆ นอกจากจะนำไปทำหมึกพิมพ์อิเล็กทรอนิกส์ หรือ E-ink ที่นำไปใช้ในแผ่นป้ายอาร์เอฟไอดี แทนการใช้โลหะทองแดง ที่มีต้นทุนสูงกว่าแล้วยังสามารถทำเป็นบรรจุภัณฑ์อัจฉริยะ สามารถแสดงข้อมูลหรือภาพเคลื่อนไหวบนหีบห่อ พัฒนาเป็นกระดาษอัจฉริยะที่แสดงข้อมูลหรือภาพเคลื่อนไหวบนแผ่นพลาสติกที่โค้งงอได้
นอกจากนี้ ยังนำไปพัฒนาเป็นสารเปล่งแสงที่ใช้ในจอแสดงผลชนิด "โอแอลอีดี"ซึ่งใช้พลังงานและมีต้นทุนการผลิตต่ำ ทำเป็นฟิล์มสุริยะหรือแผ่นฟิล์มบางที่ทำหน้าที่เหมือนแผงรับพลังงานจากแสงอาทิตย์แล้วเปลี่ยนเป็นไฟฟ้า รวมถึงทำเป็นแบตเตอรี่ชนิดบางและตัวตรวจวัดหรือเซนเซอร์ทางการแพทย์ที่มีราคาถูกทั้งนี้เพื่อเป็นศูนย์กลางการผลิตนวัตกรรมจากเทคโนโลยีกราฟีน สวทช.ได้ขยายการดำเนินงานวิจัย จัดตั้งเป็น "ศูนย์นวัตกรรมการพิมพ์อิเล็กทรอนิกส์และอิเล็กทรอนิกส์อินทรีย์" หรือโทปิค (Thailand Organic & PrintedElectronics Innovation Center: TOPIC)โดยโทปิคทำงานแบบเครือข่ายระหว่างภาครัฐกับเอกชน มีห้องปฏิบัติการและบริการทางเทคนิค เพื่อให้บริการแก่ภาคอุตสาหกรรม รวมถึงการให้คำปรึกษาในการใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ด้วยหมึกอิเล็กทรอนิกส์หรือหมึกนำไฟฟ้า และได้เข้าร่วมเป็นสมาชิกของ Organic and Printed Electronics Association หรือOE-A ซึ่งเป็นสมาคมด้านอิเล็กทรอนิกส์อินทรีย์ระดับโลกเพื่อสร้างเครือข่ายกับกลุ่มสมาชิกของ OE -A ที่มีอยู่ทั่วโลก ทำให้ไทยมีฐานข้อมูลและเครือข่ายการพัฒนางานวิจัยที่กว้างมากขึ้นซึ่งต่อมา "Haydale Graphene Industries" บริษัทที่เชี่ยวชาญด้านกราฟีนระดับโลกจากประเทศอังกฤษ ได้เลือกจัดตั้งศูนย์วิจัยกราฟีน หรือ Haydale Technologies (Thailand) ขึ้นที่อุทยานวิทยาศาสตร์ประเทศไทย ทำให้นักวิจัยไทยได้ทำงานร่วมกับนักวิจัยชั้นนำจากต่างประเทศ เกิดการแลกเปลี่ยน เรียนรู้และการถ่ายทอดเทคโนโลยีระหว่างกันได้อย่างเป็นรูปธรรมปัจจุบันโทปิคอยู่ภายใต้ศูนย์เทคโนโลยีเพื่อความมั่นคงของประเทศและการประยุกต์เชิงพาณิชย์ (NSD) ของสวทช. นอกจากจะมีทีมนักวิจัยกราฟีนและนวัตกรรมการพิมพ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เป็นกลุ่มแรกในไทยที่สังเคราะห์กราฟีนได้ และถ่ายทอดให้เอกชนผลิตเป็นหมึกนำไฟฟ้าจำหน่ายเชิงพาณิชย์แล้ว ยังมีการนำกราฟีนไปทำเป็นเซนเซอร์แบตเตอรี่ชนิดบาง และกำลังนำกราฟีนไปผสมในพลาสติกชีวภาพเพื่อทำให้เหนียวขึ้น เปราะน้อยลง และนำไฟฟ้าได้นอกจากนี้ยังมีทีมพัฒนานวัตกรรมการสังเคราะห์กราฟีน กำลังวิจัยเทคโนโลยีการเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์ในกระบวนการผลิตของโรงงานอุตสาหกรรมให้เป็นวัสดุนาโนคาร์บอนหรือกราฟีนที่มีมูลค่าสูง ซึ่งจะเพิ่มมูลค่าของเหลือทิ้งแล้วยังช่วยลดปัญหามลพิษอีกด้วยส่วนด้านเซนเซอร์ ทีมนักวิจัยฯ ได้ผลิตกราฟีนเพื่อประยุกต์ใช้งานด้านความมั่นคงทั้งด้านสังคม อาหาร การแพทย์ และสิ่งแวดล้อม ที่ผ่านมามีการพัฒนาเซนเซอร์ด้วยวัสดุขั้นสูงนาโนกราฟีน โดยใช้เทคโนโลยีการพิมพ์สกรีนทำให้ได้เซนเซอร์กราฟีนชนิดพิมพ์ที่มีความไวสูง ต้นทุนต่ำ และมีกำลังผลิตในระดับอุตสาหกรรม ทั้งนี้ สวทช. ร่วมมือกับเครือข่ายต่าง ๆ ในการพัฒนาชุดตรวจ เช่น ชุดตรวจสารเสพติด ชุดตรวจเชื้อก่อโรคในอาหาร เซนเซอร์วัดสารเร่งเนื้อแดงและชุดตรวจเชื้อวัณโรค
สำหรับความมั่นคงด้านพลังงานที่ผ่านมาทีมนักวิจัยฯ ได้พัฒนาอุปกรณ์กักเก็บพลังงานอย่างต่อเนื่อง ทั้งตัวเก็บประจุยิ่งยวด (Supercapacitor) และแบตเตอรี่ลิเทียมซัลเฟอร์ (Lithium-sulfur battery) ซึ่งได้ประยุกต์ใช้เทคโนโลยีด้านวัสดุกราฟีนร่วมกับเทคโนโลยีการพิมพ์อิเล็กทรอนิกส์
ปัจจุบันทีมนักวิจัย สวทช. ร่วมกับจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยพัฒนาต้นแบบแบตเตอรี่สังกะสีไอออน ซึ่งเป็นแบตเตอรี่ชนิดใหม่ที่มีความปลอดภัยสูง ไม่ระเบิดโดยนำเทคโนโลยีกราฟีนเข้ามาช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ จนสามารถพัฒนาเป็นแบตเตอรี่สังกะสีไอออนที่มีค่าความจุต่อน้ำหนักสูงอยู่ในช่วง 180-200 mAh.g-1และมีค่าความหนาแน่นพลังงานอยู่ในช่วง 180-200 Wh.kg-1 ซึ่งสามารถแข่งขันได้กับแบตเตอรี่ลิเทียมไอออนบางชนิด
สิ่งสำคัญที่เป็นความท้าทายของแบตเตอรี่ชนิดนี้ก็คือ การพัฒนาให้มีอายุการใช้งานที่ยาวนาน (Cycle abilty) เพื่อให้แข่งขันได้กับแบตเตอรี่ที่มีในท้องตลาดต่อไปดาวน์โหลดหนังสือฉบับเต็ม
Open PDF
Open e-Book
30 ปี สวทช.
งานวิจัย 30 ปี สวทช.
ผลงานวิจัยเด่น


