Month: August 2020

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 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 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…