ห้องปฏิบัติการนวัตกรรมกราฟีนสำหรับงานด้านพลังงาน (GEL)

By nsd2020

ห้องปฏิบัติการนวัตกรรมกราฟีนสำหรับงานด้านพลังงาน Graphene Energy Laboratory (GEL) “เทคโนโลยีแบตเตอรี่ปลอดภัยไร้ลิเธียม”        ห้องปฏิบัติการนวัตกรรมกราฟีนสำหรับงานด้านพลังงาน ฝ่ายวิจัยกราฟีนและนวัตกรรมการพิมพ์อิเล็กทรอนิกส์ ศูนย์เทคโนโลยีเพื่อความมั่นคงของประเทศและการประยุกต์เชิงพาณิชย์ ดำเนินงานวิจัยด้านการพัฒนาอุปกรณ์กักเก็บพลังงาน (Energy storage devices) มาอย่างต่อเนื่อง โดยที่ผ่านมากลุ่มวิจัยได้พัฒนางานวิจัยที่สำคัญอย่าง ตัวเก็บประจุยิ่งยวด (Supercapacitor) และแบตเตอรี่ลิเทียมซัลเฟอร์ (lithium-sulfur battery) ซึ่งกลุ่มวิจัยได้ประยุกต์ใช้เทคโนโลยีด้านวัสดุกราฟีน (graphene) ร่วมกับเทคโนโลยีการพิมพ์อิเล็กทรอนิกส์ (printed electronics) ที่ทางกลุ่มมีความเชี่ยวชาญในการพัฒนาดังกล่าว ปัจจุบันกลุ่มวิจัยได้พัฒนางานวิจัยแบตเตอรี่ชนิดใหม่ที่มีความปลอดภัยสูงอย่างแบตเตอรี่สังกะสีไอออน (Zinc ion battery) ซึ่งกำลังได้รับความสนใจจากนักวิจัยค่อนข้างมาก และน่าจะเป็นแบตเตอรี่ชนิดที่มีแนวโน้มในการนำไปใช้งานได้จริงในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ชนิดอื่นๆ ทั้งนี้เนื่องจากจุดเด่นของขั้วแอโนดสังกะสี ซึ่งสามารถจ่ายอิเล็กตรอนได้สองตัว (Zn2+) ทำให้ค่าความความจุต่อปริมาตรตามทฤษฎีนั้นค่อนข้างสูงถึง 5,851 mAh.cm-3 รองจากแบตเตอรี่อะลูมิเนียมไอออน และมีค่าศักย์ไฟฟ้าสมดุลต่ำ และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเนื่องจากเป็นธาตุที่ไม่ทำปฏิกริยากับอากาศและความชื่น อีกทั้งยังใช้ระบบอิเล็กโทรไลต์แบบฐานน้ำ (aqueous based) ซึ่งสมบัติเหล่านี้ส่งผลดีต่อการใช้เป็นแอโนดในแบตเตอรี่ทุติยภูมิ (Rechargeable battery) นอกจากนี้ธาตุสังกะสียังมีราคาถูกจึงทำให้ต้นทุนต่ำเนื่องจากเป็นธาตุที่มีปริมาณมากในธรรมชาติ โดยเฉพาะในประเทศไทย ที่ดอยผาแดง จ.ตาก ซึ่งเป็นแหล่งแร่สังกะสีแหล่งใหญ่แห่งหนึ่งของโลกและเป็นแหล่งใหญ่ที่สุดในทวีปเอเชีย…

ห้องปฏิบัติการนวัตกรรมเซ็นเซอร์กราฟีน (GPL)

By nsd2020

ห้องปฏิบัติการนวัตกรรมเซ็นเซอร์กราฟีน Graphene Sensor Laboratory (GPL) ‘Screen-Printed Graphene-Based Sensors’   ห้องปฏิบัติการนวัตกรรมเซนเซอร์กราฟีน (GPL) เน้นวิจัยและพัฒนาเซนเซอร์ด้วยวัสดุขั้นสูงนาโนกราฟีน (Graphene nanomaterials) โดยใช้เทคโนโลยีการพิมพ์สกรีน (Screen printing technology) ทำให้ได้เซนเซอร์กราฟีนชนิดพิมพ์ที่มีความไวสูง ต้นทุนต่ำ และมีกำลังผลิตในระดับอุตสาหกรรม เพื่อการประยุกต์ใช้งานเซนเซอร์ด้านความมั่นคงทางสังคม อาหาร การแพทย์ และสิ่งแวดล้อม โดยการวิจัยร่วมกับเครือข่ายต่างๆ เพื่อความเข้มแข็งของการวิจัย เช่น สถาบันนิติเวชวิทยา โรงพยาบาลรามาธิบดี ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ และเครื่อข่ายจากมหาวิทยาลัยต่างๆทั่วประเทศ ได้แพลตฟอร์มชุดตรวจ เช่น ชุดตรวจสารเสพติด ชุดตรวจเชื้อก่อโรคในอาหาร เซนเซอร์วัดสารเร่งเนื้อแดง และชุดตรวจเชื้อวัณโรค งานวิจัยที่ผ่านมา

ห้องปฏิบัติการนวัตกรรมการสังเคราะห์กราฟีน (GFL)

By nsd2020

ห้องปฏิบัติการนวัตกรรมการสังเคราะห์กราฟีน Graphene Fabrication Laboratory (GFL) ‘นวัตกรรมการสังเคราะห์กราฟีน’ ห้องปฏิบัติการนวัตกรรมการสังเคราะห์กราฟีน (Graphene Fabrication Laboratory: GFL) ได้ดำเนินการวิจัยและพัฒนาดังต่อไปนี้ 1. เทคโนโลยีการเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์ เป็นวัสดุนาโนคาร์บอนที่มีมูลค่าสูง (Technology for conversion of Carbon dioxide to high-value carbon nanomaterials)      แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) เป็นแก๊สที่ไม่มีกลิ่น ไม่มีสี ไม่ติดไฟ มีความหนาแน่นประมาณ 1.5 เท่าของอากาศ มีความเป็นกรดอ่อนๆ และละลายได้ในน้ำได้ ในช่วงเวลาที่ผ่านมาหลังการปฏิวัติอุตสาหกรรม แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศได้เพิ่มปริมาณสูงขึ้นอย่างมากจากกิจกรรมของมนุษย์ เช่น การเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลของถ่านหินและน้ำมัน การเผาไหม้ทางการเกษตร คมนาคม และอุตสาหกรรม เป็นต้น จนถึงปี 2562 ความเข้มข้นของแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศได้เพิ่มสูงกว่า 400 ppm ทำให้ส่งผลกระทบให้เกิดสภาวะโลกร้อน (global warming) อย่างมาก จึงได้มีแนวคิดเพื่อที่จะนำแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์จากบรรยากาศซึ่งต้องการกำจัดมาเปลี่ยนรูปให้เป็นวัสดุที่มีประโยชน์ชนิดต่างๆ…