28 กุมภาพันธ์ 2551

นาโนโอท็อป (Nano OTOP) - ตอนที่ 2



หัตถกรรม ของตกแต่ง ของขวัญเป็นหมวดหมู่ที่มีรายการขึ้นทะเบียนไว้มากกว่าครึ่งของสินค้า OTOP และถ้าหากเข้าไปดูในเว็บไซต์ขายของออนไลน์ชื่อดังอย่าง e-Bay ก็จะพบว่า ในบรรดาข้าวของต่างๆ ของคนไทยที่มีการประมูลขายกันใน e-Bay นั้น เกินครึ่งจะเป็นสินค้าประเภทของชำร่วย ของตกแต่ง และงานหัตถกรรมกันทั้งนั้น ซึ่งก็เป็นเพราะความมีชื่อเสียงในเรื่องงานศิลป์และเอกลักษณ์ไทย ดูเหมือนอาจไม่มีความจำเป็นอะไรที่จะต้องใส่เทคโนโลยีเข้าไปอีก แต่ที่จริงแล้ว การใส่เทคโนโลยีไทยทำเข้าไปไม่ได้ใช้ต้นทุนสูงนัก และอาจเพิ่มความโดดเด่น รวมทั้งคุณภาพของตัวสินค้าเข้าไป ทำให้สมราคาและน่าซื้อยิ่งขึ้น จะขอยกตัวอย่างนาโนเทคโนโลยีที่สามารถนำเข้ามาช่วยงานทางด้านนี้ เช่น จีโอพอลิเมอร์ (Geopolymer) (ตัวอย่างผลิตภัณฑ์ในรูปทางขวามือ) ซึ่งเป็นนาโนซีเมนต์ หรือ ซีเมนต์ที่มีโครงสร้างนาโน เป็นวัสดุเซรามิก ที่สามารถขึ้นรูปได้ที่อุณหภูมิห้อง เมื่อแข็งตัวแล้วจะคงความแข็งแรง ไม่ต้องนำไปเผาที่อุณหภูมิสูง เหมือนเซรามิกทั่วไป ทำให้ประหยัดค่าใช้จ่ายด้านพลังงาน วัตถุดิบของจีโอพอลิเมอร์ก็คือเถ้าลอย ซึ่งเป็นวัสดุเหลือทิ้งจากโรงงานไฟฟ้าถ่านหินแม่เมาะ จีโอพอลิเมอร์มีคุณสมบัติพิเศษหลายชนิด เช่น ทนร้อน ทนไฟ ทนแรงกระแทก ทนการกัดกร่อน ในต่างประเทศมีการนำเอาวัสดุชนิดนี้ไปทำงานทางด้านศิลปะบ้างแล้ว เนื่องจากมีพื้นผิวสวยงาม มีเอกลักษณ์ สามารถใส่สีธรรมชาติให้เกิดความสวยงามได้ กลุ่มวิจัยทางด้านจีโอพอลิเมอร์ของไทยอยู่ที่ ศูนย์วิจัยและพัฒนาโครงสร้างมูลฐานอย่างยั่งยืน คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น


นอกจากจีโอพอลิเมอร์แล้ว ยังมีวัสดุชนิดอื่นๆ อีกที่มีคุณประโยชน์ต่อสินค้าประเภทนี้ ได้แก่ เส้นใยนาโนคาร์บอน ซึ่งมีความเหนียว และยืดหยุ่น สามารถนำไปผสมกับวัสดุอื่นๆ เพื่อเสริมความแข็งแกร่ง เช่น อาจนำไปผสมกับเซรามิกเพื่อทำถ้วยชา กาแฟ หรือ ของตกแต่งอื่นๆ ทำให้ตกไม่แตก กลุ่มวิจัยทางด้านนี้ของไทยก็คือ ผศ. ดร. พิศิษฐ์ สิงห์ใจ หน่วยวิจัยนาโนวัสดุ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ วัสดุอีกชนิดที่มีชื่อเรียกว่า Polymer Clay ซึ่งจริงๆ แล้วก็คือพลาสติก PVC ที่มีวัสดุแต่งเติมที่ทำให้มันมีความอ่อนนิ่ม เหมือนดินน้ำมันหรือ Clay นั่นเอง วัสดุชนิดนี้อาจไม่มีดินผสมอยู่เลย หรืออาจจะผสมดินเข้าไปด้วยก็ได้เพื่อเพิ่มคุณสมบัติพิเศษหรือสีสันต่างๆ จริงๆ วัสดุชนิดนี้มีขายในท้องตลาดอยู่แล้ว แต่อาจจะทำวิจัยเพื่อเพิ่มความแปลกใหม่เข้าไปในตัวสินค้าก็ได้ วัสดุนาโนชนิดสุดท้ายที่จะขอแนะนำคือ Polymer-Clay Nanocomposite ซึ่งตัวหลังนี้เป็นการเอาพอลิเมอร์กับอนุภาคดินมาผสมกันจริงๆ ทำให้วัสดุนี้มีสมบัติพิเศษคือ มีความยืดหยุ่นเหมือนพลาสติก แต่มีความแข็งเหมือนดิน ซึ่งงานประยุกต์ของมันน่าจะไปอยู่ในหมวดสินค้าที่จะพูดถึงในตอนต่อไปครับ .......

25 กุมภาพันธ์ 2551

Rehabilitation Engineering - Bangkok 2008



เวชศาสตร์ฟื้นฟู เป็นเรื่องของการฟื้นฟูคนที่เจ็บไข้ได้ป่วย ให้กลับมาใช้ชีวิตอย่างคนปกติ หรือ ใกล้เคียงคนปกติ ซึ่งปัจจุบันศาสตร์แขนงนี้ยังรวมไปถึง การทำให้คนที่มีสมรรถนะของร่างกายด้อยกว่าคนทั่วไป สามารถใช้ชีวิตและทำอะไรต่ออะไร ได้อย่างปกติ รวมทั้งการแก้ไข หรือ กู้สมรรถนะที่เสื่อมถอยลงไปของผู้สูงอายุ ให้สามารถใช้ชีวิตได้ใกล้เคียงกับที่เคยเป็น ดังนั้นเวชศาสตร์ฟื้นฟูจึงเป็นเรื่องของการ ยกระดับขีดความสามารถของมนุษย์ (Capability/Performance Enhancement) ซึ่งกำลังเป็นหัวข้อที่มาแรงอยู่ในขณะนี้ ตลาดของเวชศาสตร์ฟื้นฟูมีมูลค่ามากกว่าตลาดของการรักษาพยาบาลผู้ป่วยเสียอีก เพราะคนป่วยเมื่อหายแล้ว ก็ย่อมอยากกลับไปใช้ชีวิตเหมือนเดิม ซึ่งก็เป็นงานหนึ่งของศาสตร์แขนงนี้


เวชศาสตร์ฟื้นฟู ไม่ใช่เรื่องของบุคลากรทางด้านการแพทย์ หรือ สาธารณสุข เช่น หมอ พยาบาล เภสัชกร เท่านั้น ในขณะนี้ศาสตร์ด้านนี้กำลังโด่งดังในสาขาวิศวกรรมศาสตร์มากๆ มหาวิทยาลัยหลายๆ แห่งในสหรัฐอเมริกา มีการเปิดสอน Rehabilitation Engineering ในระดับปริญญาตรี ถึง ปริญญาเอก ในประเทศไทยเองก็เริ่มตื่นตัว โดยศาสตร์นี้จัดเป็นสาขาหนึ่งของ Biomedical Engineering ซึ่งก็เปิดสอนในมหาวิทยาลัยไทยหลายแห่งแล้ว ในเดือนพฤษภาคมที่จะถึงนี้ เหล่าวิศวกรทั่วโลกที่ทำงานวิจัยในสาขานี้ จะมารวมตัวกันที่กรุงเทพฯ เพื่อร่วมงาน 2nd International Convention on Rehabilitation Engineering and Assistive Technologies ซึ่งจะจัดระหว่างวันที่ 13-15 พฤษภาคม 2551 หัวข้อที่จะประชุมกัน ได้แก่


  • New rehabilitation techniques & studies, novel assistive technology products

  • Assistive robotics, rehabilitative & therapeutic robotics, robotic environments and companions

  • Biomedical devices and instruments Orthoses, exoskeletons, innovative mobility aids User interfaces, brain-computer interface, bio-signal control interface

  • AAC products, studies & evaluations, translations

  • Universal design, inclusive housing & work place, transportation, accessibility issues

  • Smart home technology, environment control technology Computer access products, software, studies & evaluations

  • Product development, commercialization, start-ups, and business related topics

  • Social issues, policies, political issues related disability and aging population

(ภาพด้านบน - Rehabilitation Engineering ช่วยฟื้นฟูผู้สูญเสียสมรรถภาพร่างกายให้กลับมาใช้ชีวิตที่ใกล้เคียงกับคนทั่วไป)

24 กุมภาพันธ์ 2551

นาโนโอท็อป (Nano OTOP) - ตอนที่ 1


ประเทศไทยมีความโดดเด่น ในเรื่องของความหลากหลายทางชีวภาพ มีผลิตภัณฑ์อาหาร เครื่องดื่ม สมุนไพร และผลิตภัณฑ์สปา รวมไปถึงสินค้าอื่นๆ ที่มีความจำเพาะทางด้านภูมิศาสตร์ ทำให้สามารถสร้างแบรนด์ของสินค้า ให้มีชื่อผูกติดกับท้องถิ่นได้ เกิดเป็นสินค้า OTOP ทั้งนี้รัฐบาลยุคนายกฯ ทักษิณ จึงมียุทธศาสตร์ที่จะทำให้สินค้าเหล่านี้มีคุณภาพเพียงพอ ที่จะส่งออกไปขายต่างประเทศ รวมทั้งต้องการให้คนไทยด้วยกัน หันมาบริโภคมากขึ้น แต่การควบคุมหรือเพิ่มคุณภาพสินค้า OTOP มีข้อจำกัดที่ว่า เทคโนโลยีที่ใช้ไม่ควรนำเข้าจากต่างประเทศ เพราะจะเป็นการเพิ่มต้นทุนแก่สินค้ามากเกินไป เพราะสินค้า OTOP โดยมากเป็นอุตสาหกรรมกึ่งครอบครัว ที่อาศัยภูมิปัญญาพื้นถิ่น ใช้เทคโนโลยีแบบชาวบ้าน (Appropriate Technology) ที่มีต้นทุนต่ำ ดังนั้นเทคโนโลยีควบคุมคุณภาพ หรือปรับปรุงคุณภาพที่เกิดจากงานวิจัยของนักวิทยาศาสตร์คนไทยด้วยกันเอง น่าจะเป็นประโยชน์กับอุตสาหกรรมประเภทนี้ เทคโนโลยีไทยทำอาศัยความได้เปรียบตรงที่ แหล่งกำเนิดของเทคโนโลยีกับผู้ใช้อยู่ใกล้กัน ทำให้มีราคาถูก และประสิทธิภาพที่ปรับได้ตามการใช้งาน ประกอบกับชาวบ้านมักจะ “ยินดี” ที่จะลองเทคโนโลยีของคนไทยด้วยกันเอง มากกว่าอุตสาหกรรมใหญ่ที่ยัง “เชื่อและนิยม” เทคโนโลยีที่นำเข้าจากต่างประเทศ เมื่อเป็นเช่นนี้จึงถึงเวลาแล้วที่ นาโนเทคโนโลยี ที่พัฒนาด้วยฝีมือคนไทย จะเดินพาเหรดเข้ามาช่วย พัฒนาสินค้าโอท็อบให้เป็น OTOP Version 2.0


จากหน้าเว็บไซต์ของ ThaiTambon.com จะพบว่ามีสินค้า OTOP ขึ้นทะเบียนไว้ถึง 66,000 รายการ โดยมีผลิตภัณฑ์หลักแบ่งตามกลุ่มใหญ่คือ ของขวัญ ของตกแต่งและหัตถกรรม (มีถึง 42,000 รายการ) อาหารและเครื่องดื่ม (12,400 รายการ) ผลิตผลการเกษตร (2,500 รายการ) ผลิตภัณฑ์ด้านสุขภาพ (4,500 รายการ) เครื่องหนังและรองเท้า (1,400 รายการ) สิ่งทอ (1,200 รายการ) อัญมณี (750 รายการ) เฟอร์นิเจอร์ (550 รายการ) ของใช้ในบ้าน (500 รายการ) ใน series ของบทความ Nano OTOP นี้ ผมจะค่อยทยอย นำเรื่องที่เกี่ยวกับโอกาส ความเป็นไปได้ ในการนำนาโนเทคโนโลยีเข้ามาพัฒนาผลิตภัณฑ์ชุมชน ซึ่งจะเป็นนาโนเทคโนโลยีของคนไทย เพื่อช่วยคนไทยด้วยกันครับ

23 กุมภาพันธ์ 2551

Plastic Electronics กับประเทศไทย - ตอนที่ 2


ปัจจุบันตลาดของอินทรีย์อิเล็กทรอนิกส์ มีจอแสดงผล OLED เป็นผลิตภัณฑ์หลักที่ได้รับความนิยมและเป็นตัวขับเคลื่อนอุตสาหกรรมนี้ ทั้งนี้เพราะจอแสดงผล OLED (Organic Light Emitting Diodes) สามารถนำมาใช้งานกับผลิตภัณฑ์ประเภทต่างๆ ได้มากมายไม่ว่าจะเป็น โทรทัศน์ โทรศัพท์เคลื่อนที่ กล้องถ่ายรูป เป็นต้น อีกทั้งจอแสดงผล OLED มีคุณสมบัติที่มีความยืดหยุ่นได้คือ เมื่อทำจอตกจะไม่แตก นอกจากนี้ยังประหยัดพลังงานอีกด้วย แต่ในอนาคตตั้งแต่ปี พ.ศ.2555 (ค.ศ.2012) เป็นต้นไป ทางประธานสมาคม Organic Electronics Association มีความเห็นว่า ผลิตภัณฑ์ประเภทอื่นๆ จะเข้ามาสู่ตลาดแทนที่จอแสดงผล OLED เช่น ผลิตภัณฑ์ประเภท Logic, Memory และ OLED-lighting


โดยการพยากรณ์มูลค่าตลาดของอุตสาหกรรมพลาสติกอิเล็กทรอนิกส์ในปี พ.ศ.2553 (ค.ศ.2010) พบว่า จะมีมูลค่าตลาดถึง 4.75 พันล้านเหรียญสหรัฐ ซึ่งแนวโน้มการใช้งานเทคโนโลยีพลาสติกอิเล็กทรอนิกส์ในตลาดโลกสำหรับปีดังกล่าว จะมีรายละเอียดดังนี้
  1. OLED Displays and Lightings มีแนวโน้มการใช้งานสูงที่สุดเนื่องจากเป็นผลต่อเนื่องของการเจริญเติบโตของตลาดจอแสดงผล OLED โดยมีสัดส่วนคิดเป็นร้อยละ 57
  2. Non-emissive displays มีสัดส่วนคิดเป็นร้อยละ 12
  3. Sensors คิดเป็นสัดส่วนร้อยละ 11
  4. Logic/ Memory คิดเป็นร้อยละ 8
  5. Photovoltaics คิดเป็นร้อยละ 7
  6. อื่นๆ มีสัดส่วนคิดเป็นร้อยละ 5
ในขณะที่อีก 10 ปีข้างหน้าหรือ ปี พ.ศ.2563 (ค.ศ.2020) บริษัทวิจัย IDTechEx ได้คาดการณ์ว่าแนวโน้มการใช้งานเทคโนโลยีพลาสติกอิเล็กทรอนิกส์จะเริ่มเปลี่ยนแปลงไป ซึ่งมีความคิดเห็นไปในทิศทางเดียวกันกับประธานสมาคม Organic Electronics Association ที่ว่า Logic/Memory จะเข้ามาแทนที่จอแสดงผล OLED โดยในปีนั้น Logic/Memory จะเข้ามามีสัดส่วนที่สูงที่สุดของตลาดพลาสติกอิเล็กทรอนิกส์ของโลก คิดเป็นร้อยละ 32 หรือมีมูลค่า30 พันล้านเหรียญสหรัฐ รองลงมาเป็น Display คิดเป็นร้อยละ 20 หรือมีมูลค่า 20 พันล้านเหรียญสหรัฐ และผลิตภัณฑ์ประเภท Power มีมูลค่า 15.2 พันล้านเหรียญสหรัฐหรือคิดเป็นร้อยละ 16 ทั้งนี้มูลค่าตลาดทั้งหมดของอุตสาหกรรมพลาสติกอิเล็กทรอนิกส์ในปีนั้นจะมีมูลค่าถึง 96 พันล้านเหรียญสหรัฐ

(ภาพด้านบน - แบตเตอรีพลาสติกยืดหยุ่นได้ ผลงานของนักวิทยาศาสตร์ญี่ปุ่น)

21 กุมภาพันธ์ 2551

จำเลยรักนาโน (นาโนโนเบล ตอนที่ 9)


“ขังกายนั้นทำง่าย แต่ขังใจนั้นแสนยาก” บทกวีที่เอื้อนเอ่ย ถ่ายทอดความหมายว่าใจคนเรานั้นขังได้ยากที่สุด แต่จริงๆ แล้วมีสิ่งที่ขังได้ยากกว่านั้นอีก นั่นคือ อะตอม …… ที่อุณหภูมิห้อง อะตอมและโมเลกุลของก๊าซเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 5 เท่าของเครื่องบินเจ็ทโดยสาร นั่นคือประมาณ 4000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง เพื่อที่จะลดความเร็วของอะตอมเราต้องลดอุณหภูมิของมัน และแม้จะลดอุณหภูมิลงไปถึง -270 เซลเซียสก็ตาม ความเร็วของอะตอมก็ยังสูงถึง 400 กิโลเมตรต่อชั่วโมง เพื่อที่จะหยุดอะตอม เราต้องใช้ความพยายามเป็นอย่างมาก ตลอดครึ่งศตวรรษที่ผ่านมา โดยการลดอุณหภูมิไปถึงเศษหนึ่งส่วนล้านของอุณหภูมิสัมบูรณ์ (1 ไมโครเคลวิน) เราก็ยังไม่สามารถหยุดอะตอมได้ อะตอมยังคงมีความเร็ว 1 กิโลเมตร ต่อชั่วโมง ที่อุณหภูมิอันแสนต่ำขนาดนั้น


แต่ด้วยวิธีการใหม่ที่ศาสตราจารย์ชู (Steven Chu - รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ ค.ศ. 1997) ได้ฝ่าทะลุกำแพงแห่งการค้นพบ ด้วยการขังอะตอมด้วยแสงเลเซอร์ โดยการยิงเลเซอร์ไปยังอะตอมจากหลายทิศทางเพื่อหยุดมัน เมื่ออะตอมพยายามจะวิ่งหนีไปทิศทางอื่น ก็จะถูกแสงเลเซอร์ที่ปรับพลังงานให้เข้ากันได้พอดีหยุดเอาไว้ ศาสตราจารย์ชูได้เปิดศักราชสู่การศึกษาอะตอมและโมเลกุลเดี่ยว (Single Molecule Study - ในเมืองไทยก็มีผู้ทำงานในศาสตร์นี้คือ ดร. ธีราพร พันธุ์ธีรานุรักษ์ สังกัด ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล) ปัจจุบันศาสตราจารย์ชูทำงานทางด้านชีวฟิสิกส์โดยการนำวิธีการทางฟิสิกส์ มาศึกษาทำความเข้าใจโมเลกุลของสิ่งมีชีวิต หลังจากท่านได้นำรางวัลโนเบลมาสู่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดในปี ค.ศ. 1997 อีก 7 ปีให้หลังท่านก็ได้รับแต่งตั้งให้เป็นผู้อำนวยการ Lawrence Berkeley Laboratory ซึ่งเป็นศูนย์วิจัยแห่งชาติที่ถือว่าวิวสวยที่สุดในโลกแห่งหนึ่ง (จากห้องผู้อำนวยการ สามารถมองเห็นอ่าวซานฟรานซิสโก และ สะพานโกลเด้นเกต ซึ่งผู้เขียนก็เคยแอบเข้าไปมองวิวนั้นมาแล้ว)



ภาพบน - ศาสตราจารย์ชูทำการขังจำเลยซึ่งก็คืออะตอมให้อยู่ภายในบริเวณเล็กๆ
ภาพล่าง - ละครจำเลยรักที่เพิ่งอวสานไป ได้แสดงให้เห็นว่าความรักเป็นสิ่งที่สามารถขังได้

20 กุมภาพันธ์ 2551

Plastic Electronics กับประเทศไทย - ตอนที่ 1

จากข้อมูลของวิกิพีเดีย ได้ให้นิยามความหมายของพลาสติกอิเล็กทรอนิกส์โดยทั่วไปไว้ดังนี้ “Organic electronics, or plastic electronics, is a branch of electronics that deals with conductive polymers, plastics, or small molecules. It is called 'organic' electronics because the polymers and small molecules are carbon-based, like the molecules of living things. This is as opposed to traditional electronics which relies on inorganic conductors such as copper or silicon.”


พลาสติกอิเล็กทรอนิกส์ (plastic electronics: PE) หรืออิเล็กทรอนิกส์อินทรีย์ (organic electronics) ซึ่งบางครั้งอาจเรียกชื่อเป็นอย่างอื่น เช่น printed electronics หรือ printable electronics หรือ flexible electronics พลาสติกอิเล็กทรอนิกส์เป็นสาขาหนึ่งของอิเล็กทรอนิกส์ที่เกี่ยวกับอุปกรณ์ที่ทำมาจาก organic polymer/ conductive polymer หรือ conductive plastic โดยใช้วัสดุที่เป็นคาร์บอนเป็นพื้นฐาน (carbon-based) ซึ่งเป็นอีกแนวทางที่แตกต่างจากซิลิคอนเซมิคอนดักเตอร์ โดยพลาสติกอิเล็กทรอนิกส์ถือเป็นเทคโนโลยีใหม่ของวงจรอิเล็กทรอนิกส์ จากผลการวิจัยของ บริษัท IDTechEx ได้ประมาณการว่ามูลค่าของตลาด พลาสติกอิเล็กทรอนิกส์ โดยรวมจะเพิ่มขึ้นเป็น 1.18 พันล้านเหรียญสหรัฐ ในปี พ.ศ.2550 (ค.ศ.2007) หรือมีการขยายตัวเพิ่มขึ้นร้อยละ 18 จากปีก่อน และในปี พ.ศ.2555 (ค.ศ.2012) จะมีมูลค่าเพิ่มสูงขึ้นเป็น 13 พันล้านเหรียญสหรัฐ สำหรับในอีก 10 ปีข้างหน้าหรือ ปี พ.ศ.2560 (ค.ศ.2017) มูลค่าตลาดพลาสติกอิเล็กทรอนิกส์จะเพิ่มขึ้นอย่างก้าวกระโดดเป็น 48.2 พันล้านเหรียญสหรัฐ ส่วนในอีก 20 ปีข้างหน้าหรือ ปี พ.ศ.2570 (ค.ศ.2027) มีการคาดการณ์ว่า มูลค่าตลาดจะเพิ่มมากกว่า 300 พันล้านเหรียญสหรัฐ
(ภาพบน - Plastic Electronics เป็นอุตสาหกรรมใหม่ที่กำลังอยู่ช่วงหัวของ S-curve ประเทศไทยยังมีโอกาส)

18 กุมภาพันธ์ 2551

ศักยภาพ Biodiesel ของไทย


เมื่อไม่นานมานี้ นักวิจัยที่มหาวิทยาลัย Wisconsin-Madison ได้ทำการศึกษาจัดอันดับประเทศที่มีศักยภาพในการผลิต Biodiesel จำนวน 226 ประเทศทั่วโลก ผลปรากฏว่าประเทศไทยขณะนี้มีผลผลิต Biodiesel ห่างจากประเทศมาเลเซียหลายเท่า โดยประเทศมาเลเซียอยู่ในกลุ่มผู้ผลิต Biodiesel อันดับต้นๆ ของโลก ร่วมกับประเทศอินโดนีเซีย อาร์เจนตินา สหรัฐอเมริกา และ บราซิล ซึ่งกำลังผลิตของ 5 ประเทศนี้รวมกันนั้น คิดเป็นผลผลิตถึง 80% ของทั้งโลกเลยทีเดียว ทั้งนี้ผลผลิต Biodiesel ของทั้งโลกในขณะนี้อยู่ที่ 51 พันล้านลิตร ซึ่งเท่ากับ 5% ของความต้องการใช้น้ำมันดีเซลของทั้งโลก

น่าเสียดายที่ประเทศไทยเองเป็นประเทศเกษตรกรรมที่สำคัญ เพราะส่งออกสินค้าเกษตรและอาหารหลักหลายชนิดสู่ตลาดโลก แต่กลับพ่ายแพ้มาเลเซียทางด้านนี้ เป็นที่รู้กันว่าประเทศมาเลเซียได้ทุ่มเทการวิจัยปาล์มน้ำมันมานานนับสิบปี มีการนำเอา Precision Agriculture มาใช้ดูแลจัดการสวนปาล์ม จนทันสมัยอันดับโลก แม้ประเทศไทยจะมีการนำเอา Precision Agriculture มาใช้ในการเกษตรเพื่อดูแลไร่ไวน์แล้ว (GranMonte Smart Vineyard) แต่ก็ยังไม่มีการใช้งานในสวนปาล์ม นักวิจัยที่ทำการศึกษาเรื่องนี้ได้จัดอันดับให้ประเทศไทยอยู่ในอันดับต้นๆ ในเรื่องของศักยภาพในอนาคตที่จะผลิต Biodiesel ถึงแม้ในปัจจุบันประเทศไทยจะยังล้าหลังประเทศมาเลเซียอยู่ก็ตาม โดยเฉพาะในเรื่องต้นทุนที่ประเทศไทยสามารถทำให้ถูกได้

14 กุมภาพันธ์ 2551

ควรเรียนนาโนระดับปริญญาตรีไหม ?


กระแสนาโนเทคโนโลยีในช่วงปีนี้ แม้ว่าจะดูแผ่วๆ ไปบ้าง แต่ก็เป็นเรื่องปกติเพราะกระแสนาโนนี้มันวิ่งต่อเนื่องมาเป็นปีที่ 8 แล้ว หากเป็นเรื่องอื่นๆ เช่น สิ่งแวดล้อม หรือ Bioinformatics พวกนี้ซาไปตั้งแต่ปีที่ 4 แล้ว แต่นาโนยังแข็งแรงวิ่งมาเป็นปีที่ 8 ได้โดยก็ไม่ได้ตกลงมากนัก เด็กรุ่นใหม่ๆ ก็ยังมีความต้องการสูงที่จะศึกษาต่อทางด้านนี้ วันนี้ผมจึงขอพูดถึงเรื่องนี้สักเล็กน้อยครับ

นาโนเทคโนโลยีเป็นการพัฒนา การสร้างและการใช้อุปกรณ์ หรือสิ่งของที่มีขนาดนาโนเมตร ดังนั้นคนที่จะเป็นนักนาโนเทคโนโลยีได้ จึงอาจจะมาจากสาขาได้หลากหลายมาก เช่น นักฟิสิกส์ก็เรียกนักนาโนฟิสิกส์ นักเคมีที่ทำงานในระดับนาโนก็เรียกนักเคมีนาโน นักชีววิทยาที่ทำงานเกี่ยวกับระบบของนาโนอุปกรณ์ก็เรียกนักนาโนชีววิทยา เภสัชกรที่ศึกษาวิจัยอนุภาคนาโนเพื่อการนำไปใช้นำส่งยาก็เป็นนักนาโนเทคโนโลยีได้ แพทย์ที่พัฒนาอุปกรณ์นาโนเพื่อใช้ตรวจวินิจฉัยโรค หรือ เป็นอุปกรณ์ทดแทนอวัยวะ ก็ถือว่าเป็นนักนาโนเทคโนโลยีได้ ดังนั้น การจะเป็นนักนาโนเทคโนโลยีที่ดีจึงควรมีพื้นฐานในสาขาวิชาที่เกี่ยวข้องอย่างเข้มแข็ง ดังนั้น ในระดับปริญญาตรีไม่ควรไปเรียนในหลักสูตรนาโนเทคโนโลยีโดยตรง แต่ควรเรียนทางด้านใดด้านหนึ่งต่อไปนี้ให้รู้จริง เช่น ฟิสิกส์ เคมี ชีววิทยา ชีวเคมี เภสัช แพทย์ เทคนิคการแพทย์ วิศวกรรมเคมี วิศวกรรมไฟฟ้า วิศวกรรมเครื่องกล เป็นต้น เพื่อให้มีพื้นฐานในวิชาชีพที่เข้มแข็ง จากนั้นในระดับปริญญาโทหรือเอก ค่อยไปเรียนในสาขาอื่นๆ ที่มีการวิจัยทางด้านนาโนศาสตร์และนาโนเทคโนโลยี โดยควรเรียนรู้ข้ามศาสตร์จากสิ่งที่ตัวเองเคยเรียนมาจากระดับปริญญาตรี เหตุที่ผมไม่แนะนำให้ไปเรียนหลักสูตรนาโน ในระดับปริญญาตรีก็เนื่องมาจาก นาโนศาสตร์ เป็นเรื่องที่มีความหลากหลายและกว้างขวางมาก ดังนั้น หลักสูตรในระดับปริญญาตรีผู้เรียนจะต้องเรียนรู้ไปเกือบทุกเรื่อง จนไม่มีความชำนาญเฉพาะด้านเลย เมื่อจบปริญญาตรีมาหากจะไปศึกษาต่อในระดับปริญญาโท ก็จะไม่สามารถสู้กับคนที่เรียนเฉพาะทางมาได้ น้องๆ อาจสังเกตว่าหลักสูตรปริญญาตรีทางด้านนาโนเทคโนโลยีแม้แต่ในประเทศที่มีความก้าวหน้าอย่างสหรัฐอเมริกา และญี่ปุ่นก็ยังไม่มีการเปิดสอน แต่อย่างใดครับ


(ภาพบน - เด็กๆ ในประเทศสหรัฐอเมริกามีโอกาสเรียนรู้เรื่องนาโน ตั้งแต่อายุยังน้อย)


11 กุมภาพันธ์ 2551

Thailand Smart Vineyard - ตอนที่ 5


ข้อมูลสภาพภูมิอากาศที่ได้จากดาวเทียม เป็นข้อมูลเฉลี่ยเชิงพื้นที่บริเวณกว้าง ซึ่งความจริงแล้ว ในฟาร์มหรือไร่นาที่มีขนาดใหญ่ที่แม้จะอยู่ในพื้นที่เดียวกัน ก็ยังอาจมีผลผลิตที่แตกต่างกันในแต่ละพื้นที่ย่อยๆได้ ดังนั้นจึงต้องมีการเก็บข้อมูลสภาพแวดล้อม ณ พื้นที่จริงด้วย ในเวลาแบบเรียลไทม์ ปัจจุบันเซ็นเซอร์ตรวจสภาพอากาศหรือ Weather Station ได้พัฒนาไปมากทำให้สามารถส่งข้อมูลแบบไร้สาย จากสถานที่ติดตั้งในสวนให้มายังบ้านเจ้าของได้ ทั้งนี้ได้มีการพัฒนาไปหลายรูปแบบ เช่น มีการลดขนาดให้เล็กลง และสามารถเชื่อมเครือข่ายข้อมูลแบบตามใจชอบ หรือ แบบ ad hoc เช่น หากนำเซ็นเซอร์เหล่านี้ไปติดตั้งตามจุดต่างๆ ข้อมูลทั้งหมดจะกระโดดไปมาจากจุดหนึ่งไปอีกจุดหนึ่ง จนมาถึงคอมพิวเตอร์ของเจ้าของสวนได้ ทำให้เซ็นเซอร์ไร้สายนี้สามารถนำไปติดตั้งครอบคลุมพื้นที่ได้กว้าง ขอเพียงให้เซ็นเซอร์แต่ละตัวอยู่ในรัศมีทำการของเซ็นเซอร์อีกตัวก็พอ เซ็นเซอร์ตรวจสภาพอากาศจะบันทึกข้อมูลและรายงานผลมายังบ้านเจ้าของสวน ทำให้สามารถตัดสินใจได้ทันท่วงที เช่น ในประเทศสหรัฐอเมริกามีการนำไปใช้ในสวนองุ่น และสามารถทราบล่วงหน้าถึงน้ำค้างแข็งที่จะเกิดขึ้น และนำไปสู่การปกป้องผลผลิต ในกรณีของ GranMonte Smart Vineyard ข้อมูลจะถูกส่งขึ้นอินเตอร์เน็ต เพื่อให้เจ้าของสวนไวน์ เฝ้าดูจากบ้านในกรุงเทพฯ



ปัจจุบันคณะผู้วิจัยเป็นผู้นำในการประยุกต์ใช้เซ็นเซอร์ตรวจสภาพอากาศแบบ Micro-climate Monitoring ได้แก่ ข้อมูลอุณหภูมิในดินและในอากาศ ความชื้นในดินและในอากาศ ความเข้มแสง ความเร็วลม ความดันอากาศ และการนำไปใช้ หาความสัมพันธ์กับสภาพผลผลิต ซึ่งคณะผู้วิจัยได้พัฒนาซอฟต์แวร์สำหรับใช้วิเคราะห์ข้อมูล พยากรณ์อากาศ ณ ตำแหน่งของฟาร์มว่าจะเกิดอะไรขึ้น รวมไปถึงการสื่อสารข้อมูลผ่านระบบอินเตอร์เน็ต เทคโนโลยี Micro-climate Monitoring นี้สามารถนำมาใช้ควบคุมและจัดการการเปิดปิดระบบรดน้ำสำหรับพืชได้ โดยวิเคราะห์จากความต้องการน้ำของพืช ภายใต้สภาพอากาศแบบนั้นๆ หากเป็นฟาร์มปศุสัตว์ก็สามารถนำมาใช้ตัดสินใจเปิด-ปิดระบบระบายอากาศ หรือ ยาฆ่าเชื้อโรค เป็นต้น คณะผู้วิจัยประกอบด้วยทีมงานของนักวิทยาศาสตร์ วิศวกร และนักคอมพิวเตอร์ ทำให้สามารถพัฒนาทั้งระบบซอฟต์แวร์ และ ฮาร์ดแวร์ ได้ โดยสามารถพัฒนา Solution ให้เหมาะกับโจทย์ของเกษตรความแม่นยำสูงที่ผู้ใช้ต้องการ เช่น โปรแกรมควบคุมการจ่ายน้ำในฟาร์มและไร่นาตามข้อมูลวิเคราะห์จากสภาพแวดล้อม หรือการควบคุมระบบอื่นๆ ในฟาร์ม โดยอาศัยข้อมูลจากสถานีตรวจอากาศ และ เครือข่ายของเซ็นเซอร์โมเลกุล รวมไปถึงข้อมูลจากดาวเทียมต่างๆ


โครงการ Thailand Smart Vineyard - GranMonte ได้รับการสนับสนุนงบประมาณวิจัยจาก มหาวิทยาลัยมหิดล และ NECTEC โดยได้รับการเอื้อเฟื้อด้านสถานที่ แรงบันดาลใจ องค์ความรู้ด้านการปลูก และดูแลไร่ไวน์ รวมทั้งการสนับสนุนด้านอื่นๆ จาก คุณวิสุทธิ์ โลหิตนาวี คุณสกุณา โลหิตนาวี และ คุณนิกกี้ โลหิตนาวี เจ้าของไร่ไวน์ GranMonte เขาใหญ่ นครราชสีมา

10 กุมภาพันธ์ 2551

จมูกหมาอิเล็กทรอนิกส์


หน่วยนาโนฯ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล วิจัยพัฒนาจมูกอิเล็กทรอนิกส์ สำหรับติดตั้งในหุ่นยนต์ เน้นประสิทธิภาพจดจำและค้นหาต้นตอกลิ่น ทำงานเลียนแบบจมูกสุนัข ประยุกต์ใช้เป็นเครื่องมือแปลข้อมูลกลิ่นให้เป็นแถบสีสำหรับวงการวิจัย เผยโชว์ซอฟต์แวร์จำแนกกลิ่นตัว เทคโนโลยีระบุตัวตนใหม่แทนฟิงเกอร์พริ้นต์

ผศ. ดร. ธีรเกียรติ์ เกิดเจริญ ภาควิชาฟิสิกส์ และหน่วยสร้างเสริมศักยภาพทางนาโนศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล กล่าวว่า "จมูกหมา" เป็นชื่อโครงการวิจัยและพัฒนาจมูกอิเล็กทรอนิกส์ ที่มีประสิทธิภาพใกล้เคียงกับการทำงานของจมูกสุนัขตามธรรมชาติ ซึ่งสามารถจดจำเจ้าของได้จากกลิ่น อีกทั้งลักษณะการทำงานของจมูกหมาอิเล็กทรอนิกส์ ยังเลียนแบบการทำงานของจมูกสุนัขอีกด้วย ที่ต้องมีการ "ย้ำกลิ่น" หรือให้ดมวัตถุซ้ำบ่อยครั้ง ในการติดตามวัตถุหรือบุคคลเป้าหมาย
การพัฒนาจมูกหมาอิเล็กทรอนิกส์นี้ นักวิจัยได้ประสานความร่วมมือกับนักชีววิทยา เพื่อศึกษาจมูกอย่างละเอียด โดยเฉพาะระบบรับและจำแนกกลิ่น
สำหรับใช้เป็นข้อมูลเพื่อการออกแบบพัฒนา จากนั้นจะนำไปติดตั้งในหุ่นยนต์ ก็จะกลายเป็น "หุ่นยนต์ดมกลิ่น" ส่วนความคืบหน้าโครงการจมูกหมา ขณะนี้ได้พัฒนาเซ็นเซอร์รับกลิ่นเรียบร้อยแล้ว ซึ่งสามารถเปรียบเทียบและจำแนกกลิ่นที่มาจากสองทิศทาง และเมื่อนำไปติดตั้งในหุ่นยนต์ จะทำให้หุ่นยนต์หันซ้าย-ขวาไปตามแหล่งกำเนิดกลิ่น

"ผลงานวิจัยของไทยในเรื่องของจมูกค่อนข้างหายาก เมื่อเทียบกับตา หูและลิ้น เราแทบจะไม่ทราบข้อมูลว่าระบบประสาทการรับกลิ่นมีเท่าไร ทำงานอย่างไร ทั้งๆ ที่เป็นเรื่องสำคัญ เพราะมีผู้วิจัยพิสูจน์แล้วว่า การกินอาหารโดยที่ระบบประสาทรับกลิ่นบกพร่อง มีผลให้การรู้รสอาหารลดลงด้วย" ผศ.ดร.ธีรเกียรติ์ กล่าวและว่า งานวิจัยจะเป็นประโยชน์สำหรับผู้ที่ระบบรับรู้กลิ่นบกพร่อง เนื่องจากอุบัติเหตุ โรคติดเชื้อและภูมิแพ้ เป็นต้น

นอกจากนี้ โครงการจมูกหมาอิเล็กทรอนิกส์ ยังสามารถประยุกต์ทำเป็นอุปกรณ์แปลกลิ่นให้เป็นสี เพื่อประโยชน์ด้านการสื่อสารที่ชัดเจนยิ่งขึ้น เพราะลักษณะและระดับความแรงของกลิ่น เป็นข้อมูลที่อธิบายได้ยาก ฉะนั้น หากมีเครื่องมือที่สามารถแปลข้อมูลให้แสดงออกมาในรูปของแถบสี จะช่วยให้การสื่อสารตรงกันยิ่งขึ้น ซึ่งถือเป็นเรื่องสำคัญสำหรับวงการวิจัย

นอกจากนี้ ทีมงานในศูนย์นาโนศาสตร์ร่วมกันพัฒนา "ซอฟต์แวร์จดจำกลิ่น" ซึ่งเป็นซอฟต์แวร์สนับสนุนโครงการจมูกอิเล็กทรอนิกส์ ปัจจุบันซอฟต์แวร์ดังกล่าว พบว่าสามารถจดจำและจำแนกกลิ่นกายมนุษย์ตัวอย่าง โดยการทดลองอาศัยกลิ่นกายที่แตกต่างกันชัดเจน ระหว่างกลิ่นกายชาวต่างชาติกับคนไทย ทั้งยังสามารถจำแนกได้ระดับหนึ่ง ในกรณีที่กลิ่นกายนั้นใช้สเปรย์ระงับกลิ่นกายยี่ห้อเดียวกัน

อย่างไรก็ตาม ทีมงานยังต้องพัฒนาซอฟต์แวร์ดังกล่าวให้แม่นยำยิ่งขึ้น และสามารถจดจำและจำแนกกลิ่นได้หลากหลายขึ้น เช่น กลิ่นกายของผู้ที่ดื่มแอลกอฮอล์ กลิ่นกายของผู้ที่กินกระเทียม ในอนาคตซอฟต์แวร์นี้สามารถใช้ประโยชน์สำหรับ "การระบุตัวตน" คล้ายกับเทคโนโลยีฟิงเกอร์พริ้นต์ รวมทั้งประโยชน์ด้านการพัฒนาน้ำยาระงับกลิ่นกายด้วย

โครงการจมูกหมาอิเล็กทรอนิกส์นี้ ได้รับการสนับสนุนจากทุนวิจัยเงินงบประมาณแผ่นดินของ มหาวิทยาลัยมหิดล ร่วมกับ ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ

(จากหนังสือพิมพ์ กรุงเทพธุรกิจ 8 กุมภาพันธ์ 2550)

07 กุมภาพันธ์ 2551

Nano Phuket 2008


วันนี้มาบอกข่าวงานประชุมวิชาการที่เกี่ยวกับนาโนศาสตร์ และ นาโนเทคโนโลยี งานใหญ่งานหนึ่งของประเทศครับ เพราะกำหนดส่ง abstract ก็ใกล้เข้ามาทุกที จึงได้เวลามาบอกกันครับ งานนี้มีชื่อว่า The 2nd Thailand Nanotechnology Conference 2008 หรือ Nano Phuket 2008 โดยจัดเป็นครั้งที่ 2 สืบเนื่องมาจากปีที่แล้ว ที่จัดที่เชียงใหม่ครับ ในปีนี้ใช้ Theme ของ Nanomaterials for Health, Energy, and Enviroment โดยมีหัวข้อย่อยได้แก่ Nano-Materials, Nano-Encapsulation, Nano-Fibres, Nano-Composites, Nano-Coating, Nano Electronics and Devices, Nano-Measurements and Characterization, Nano-Separation, Environmental Health Related to Nanotechnology เจ้าภาพในปีนี้เป็น ศูนย์ความเชี่ยวชาญเฉพาะทางด้านนาโนเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ งาน Nano Phuket 2008 จะจัดขึ้นระหว่างวันที่ 13-15 สิงหาคม 2551 ณ จังหวัดภูเก็ต ดินแดนแห่ง หาดทราย สายลม แสงแดด กำหนดส่ง abstract วันที่ 29 กุมภาพันธ์ 2551 นี้ครับ แต่จากประสบการณ์ เชื่อขนมกินได้เลยว่าจะมีการยืดเวลาออกไปอีกแน่นอน

06 กุมภาพันธ์ 2551

นาโน โนเบล (ตอนที่ 8)


ถ้าฟายน์แมนพูดถึงความเป็นไปได้ของนาโนเทคโนโลยีเป็นคนแรก เดร็กซเลอร์ได้ให้นิยามคำว่านาโนเทคโนโลยีเป็นคนแรก และก็เป็นคนแรกเช่นกันที่จบปริญญาเอกด้านนาโนเทคโนโลยี ริชาร์ด สมอลลีย์ (Richard Smalley - รางวัลโนเบลสาขาเคมี ค.ศ. 1996 ร่วมกับ Robert F. Curl และ Harold W. Kroto จากผลงานคิดค้นโมเลกุลที่มีรูปร่างเหมือนลูกฟุตบอล) ก็ถือว่าเป็นบุคคลที่ได้รับการสดุดีว่า เป็นคนแรกที่ทำให้นาโนเทคโนโลยีกลายมาเป็นโครงการระดับชาติของสหรัฐอเมริกา จนทำให้เกิดกระแสการตื่นตัวในศาสตร์นี้ไปทั่วโลกนับตั้งแต่ปี ค.ศ. 2000 เป็นต้นมา ก่อนหน้าการค้นพบโมเลกุลลูกฟุตบอล (บักกี้บอล) ของสมอลลีย์ นักวิทยาศาสตร์เคยเชื่อกันว่าคาร์บอนมีอัญรูป (โครงสร้างที่มีรูปร่างแน่นอนที่เกิดจากการต่อกันของอะตอมธาตุชนิดเดียว) เพียง 2 แบบเท่านั้น นั่นคือ เพชร กับ กราไฟต์ ที่มีสมบัติแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง รวมไปถึงราคาของตัวมันด้วย โดยวัสดุทั้ง 2 แบบเป็นสสารที่มีมิติมหภาค (Bulk-phase Materials) กล่าวคือโครงสร้างการเกาะยึดอะตอมของคาร์บอน มีลักษณะเป็นโครงข่ายขยายออกไปไม่สิ้นสุด (ในมุมมองของนักเคมี) โดยเพชรมีโครงสร้าง 3 มิติ ในขณะที่กราไฟต์มีโครงสร้าง 2 มิติ สำหรับโมเลกุลบักกี้บอล หรือ C60 ที่ค้นพบในปี ค.ศ. 1985 นั้นกลับเป็นอัญรูปของคาร์บอนที่มีเพียง 0 มิติเท่านั้น ถือเป็นสสารที่มีมิตินาโน (Nano-phase Materials) ซึ่งอีกไม่กี่ปีต่อมา คือในปี ค.ศ. 1991 ก็ได้มีการค้นพบท่อนาโนคาร์บอนซึ่งเป็นอัญรูปของคาร์บอนที่มี 1 มิติ ถึงแม้ท่อนาโนคาร์บอนจะกลายมาเป็นวัสดุมหัศจรรย์ที่โด่งดังและมีคุณูปการยิ่งกว่าบักกี้บอลเสียอีก แต่มันกลับไม่ได้ทำให้ผู้ค้นพบคือ ศาสตราจารย์ ไออิจิมา (Sumio Iijima) ได้รับรางวัลโนเบลในปี ค.ศ. 1996 ด้วย ซึ่งได้กลายมาเป็นประเด็นต่อสู้ของชาวญี่ปุ่นและถือเป็นตัวแทนของชาวเอเซียต่อความยุติธรรมในการตัดสินรางวัลโนเบล ที่มักเอนเอียงไปทางนักวิทยาศาสตร์ชาวตะวันตก ข้อหาดังกล่าวต่อคณะกรรมการรางวัลโนเบล ยังลุกลามไปสร้างความเจ็บปวดให้แก่ สมอลลีย์ อีกด้วยกับประเด็นใหม่ที่ว่า สมอลลีย์ไม่ได้เป็นคนแรกที่ค้นพบบักกี้บอล เพราะก่อนหน้านี้ได้มีนักวิทยาศาสตร์ญี่ปุ่นในเสนอทฤษฎีที่แสดงความเป็นไปได้ในการมีโมเลกุลแบบทรงกลม แต่ศาสตราจารย์ท่านนั้นไม่ได้ตีพิมพ์เป็นภาษาอังกฤษ ทำให้งานของท่านไม่เป็นที่รู้จัก โดยในภายหลังสมอลลีย์ได้ออกมากล่าวยกย่องศาสตราจารย์ชาวญี่ปุ่นท่านนั้น พร้อมกับชูประเด็นเรื่องการเผยแพร่ผลงานควรทำให้มีการรับรู้ให้กว้างขวาง เพื่อไม่ให้เกิดปัญหาแบบนี้อีก


สมอลลีย์ต้องพบกับความเจ็บปวดกับมะเร็งเม็ดเลือดขาวและเสียชีวิตในปี ค.ศ. 2005 ด้วยวัยเพียง 62 ปี โดยก่อนจากโลกนี้ไปท่านได้ก่อตั้งบริษัทผลิตท่อนาโนคาร์บอนระดับอุตสาหกรรม รณรงค์ในเรื่องการสร้างนักนาโนเทคโนโลยีตั้งแต่วัยเด็กเพื่อให้สหรัฐอเมริกาแข่งขันได้ ท่านยังเป็นผู้สนับสนุนพลังงานสะอาดโดยใช้นาโนเทคโนโลยี ผมมีโอกาสไปเยือนห้องแล็บของท่าน ที่ Rice University เมื่อปี ค.ศ. 2003 ซึ่งก็ได้มีโอกาสพบท่าน พร้อมทั้งได้เข้าไปเดินเล่นในห้องทำงานอันโอ่อ่าของท่านอยู่ครู่หนึ่ง) มหาวิทยาลัยแห่งนี้ถือเป็นมหาวิทยาลัยที่มีสนามหญ้าที่สวยที่สุดในโลกแห่งหนึ่งเลยทีเดียว

03 กุมภาพันธ์ 2551

Thailand Smart Vineyard - ตอนที่ 4


ทั้งชาและไวน์เป็นผลิตภัณฑ์ที่ขายกลิ่นและรสชาติซึ่งเกิดจากโมเลกุลหอมระเหย (Aroma Molecules) ที่สะสมขึ้นในต้นพืชในระหว่างเพาะปลูก (Pre-Harvest) และเกิดในระหว่างกระบวนการหลังเก็บเกี่ยว (Post-Harvest) เช่นในกรณีของชาอาจเกิดขึ้นในช่วงการหมัก ถ้าเป็นไวน์ก็เกิดขึ้นในช่วงของการบ่ม เป็นต้น กระบวนการหลังการเก็บเกี่ยวนี้สามารถควบคุมให้เป็นมาตรฐานได้ แต่กระบวนการระหว่างการเพาะปลูกอย่างเช่น แสงแดดที่ได้รับ อุณหภูมิ ความชื้น น้ำที่พืชได้รับ เป็นต้น เป็นปัจจัยที่ยากจะควบคุม และจนถึงปัจจุบันก็มีคนศึกษากันน้อยมากว่าปัจจัยเหล่านี้มีผลต่อกลิ่นและรสชาติของผลิตภัณฑ์เหล่านี้อย่างไร

ราคาของผลผลิตชาและไวน์ขึ้นกับความพึงพอใจของผู้ซื้อกับกลิ่น/รสชาติที่ออกมา กลิ่นและรสที่มนุษย์สัมผัสได้สามารถบอกในเชิงคุณภาพเท่านั้น เช่น หอม นุ่มนวล สดชื่น โดยกลิ่นประกอบจากไอโมเลกุลหอมระเหยจำนวนมาก ซึ่งสัดส่วนของไอหอมระเหยเหล่านั้นขึ้นกับชนิด และจำนวนโมเลกุลหอมระเหยที่อยู่ในใบชาหรือน้ำไวน์ ดังนั้น คณะวิจัยของศูนย์นาโนเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยมหิดล ร่วมกับ NECTEC, MTEC และ TMEC จึงได้ประดิษฐ์จมูกอิเล็กทรอนิกส์ หรือ Electronic Nose ซึ่งมีหลักการทำงานคล้ายๆ กับจมูกมนุษย์ โดยนำจมูกอิเล็กทรอนิกส์มาสอนว่า ชา/ไวน์ตัวไหนมีกลิ่นที่ดี ชา/ไวน์ตัวไหนมีกลิ่นที่ไม่พึงพอใจ แล้วให้อุปกรณ์จดจำแทนเรา เนื่องจากสามารถกำหนดมาตรฐานได้ชัดเจนกว่าจมูกมนุษย์ ทั้งนี้สำหรับ GranMonte Smart Vineyard นั้นก็จะมีการนำ ต้นแบบภาคสนามของ Electronic Nose ออกไปใช้งานจริงในไร่ GranMonte ด้วย

เมื่อจมูกอิเล็กทรอนิกส์สามารถกำหนดเกณฑ์ที่บอกว่าชา/ไวน์แบบไหนมีคุณภาพกลิ่นดีแล้ว เราสามารถนำเกณฑ์เหล่านั้นไปชี้ว่าปัจจัยแวดล้อมอย่างไรที่จะนำมาสู่กลิ่นแบบนั้น เช่น การหมักที่เวลาแตกต่างกัน นำมาสู่กลิ่นที่แตกต่างกันมากน้อยอย่างไร และสภาพภูมิอากาศที่เปลี่ยนไปมีผลต่อกลิ่นของชา/ไวน์มากน้อยเพียงใด ทั้งนี้สามารถนำข้อมูลจากดาวเทียม ข้อมูลดิน ข้อมูลน้ำ มาประมวลผลคุณภาพชา/ไวน์ ที่ได้รับสภาพเหล่านั้นต่างพื้นที่กัน โดยข้อมูลจากดาวเทียมเป็นเพียงข้อมูลบอกค่าเฉลี่ยทั่วไป ในขณะที่ข้อมูลของสภาพล้อมรอบแบบ Microclimate สามารถเก็บได้แบบเรียลไทม์โดยอาศัย Ambient Sensor Technology ซึ่งจะทำให้ทราบว่าสภาพของ Microclimate แบบใดที่มีผลต่อต้นพืชในการสะสมโมเลกุลหอมระเหย ซึ่งนำไปสู่กลิ่น/รสชาติที่แตกต่างได้

การนำเอาข้อมูลทางด้านภูมิศาสตร์ และสภาพภูมิอากาศมาหาความสัมพันธ์ กับผลผลิตที่เกิดขึ้นจากเกษตรกรรม โดยมีสมมติฐานว่าปัจจัยเหล่านั้นมีผลโดยตรงกับปริมาณและคุณภาพของผลผลิต ข้อมูลที่น่าจะเกี่ยวข้องกับการผลิตได้แก่ ปริมาณแสงที่พืชได้รับ ปริมาณน้ำฝนที่ตกลงไป และปริมาณน้ำที่ระเหยขึ้นมา ลักษณะของดินที่เพาะปลูก ซึ่งข้อมูลเหล่านี้สามารถได้มาจากดาวเทียมและสถานีวัด เป็นงานที่น่าจะพัฒนาขึ้นในประเทศไทยให้เกิดความเข้มแข็ง ตัวอย่างที่คณะวิจัยของ ดร. กฤษณะเดช เจริญสุธาสินี แห่งมหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์ ได้เคยศึกษาได้แก่การศึกษารอบการปลูกของมังคุด โดยนำข้อมูลภูมิศาสตร์ และสภาพภูมิอากาศของสวนมังคุดในแปลงปลูกภาคใต้ ภาคตะวันออก และภาคอีสานตอนล่าง มาหาความสัมพันธ์กับผลผลิตมังคุด โดยการสร้างโมเดลที่เรียกว่า “โมเดลของน้ำที่พืชใช้งานได้จริง” (Plant Avaliable Water – PAW) นำมาสู่การสนับสนุนสมมติฐานที่ว่า มังคุดเป็นพืชที่เก็บเกี่ยวได้เพียงปีละหนึ่งครั้งเท่านั้น และสามารถทำนายได้ว่าหากปีใดมีฝนตกและมีการทิ้งช่วงที่ดีพอ จะมีผลผลิตมังคุดที่ดี และผลผลิตมังคุดจะแย่หากมีฝนชุกจนเกินไป
(ภาพบน - ดร. อดิสร แห่ง NECTEC กำลังตรวจดูใบชาในไร่ชา 101 บนดอยแม่สะลอง ส่วนภาพล่าง เป็นต้นแบบ Electronic Nose ภาคสนาม)

02 กุมภาพันธ์ 2551

Thailand Smart Vineyard - ตอนที่ 3


ในเรื่องของชาก็เช่นเดียวกัน ภูมิปัญญาชาวบ้านต่างก็รู้ดีว่า ผลิตภัณฑ์ชาที่เก็บจากสวนเดียวกันในวันเดียวกัน แต่คนละแปลงปลูก ก็อาจจะให้กลิ่นรสที่แตกต่างกันได้ ดังนั้นไร่ชาในภาคเหนือที่เป็นสวนเล็กๆ มักจะรวมตัวกันเป็นสหกรณ์เพื่อที่จะออกข้อกำหนดร่วมกัน เช่น การพรวนดิน การรดน้ำ การให้ปุ๋ยเหมือนๆกัน เพื่อที่จะทำให้กลิ่นและรสของชาออกมาเหมือนๆกัน เพื่อเป็นผลดีต่อการกำหนดแบรนด์ของมัน อย่างไรก็ดี เกษตรกรของเราเองก็ยังไม่รู้ว่าเป็นอย่างที่คิดไว้จริงๆหรือเปล่า เนื่องจากยังไม่ได้มีการนำเทคโนโลยีตรวจวัดไอโมเลกุลหอมระเหยมาใช้งาน จะขอยกตัวอย่างที่ Napa Valley แหล่งผลิตไวน์อันเลื่องชื่อของมลรัฐแคลิฟอร์เนียนั้น เกษตรกรเจ้าของสวนถึงกับมีการศึกษาว่าสภาพแวดล้อมแบบไหนควรจะปลูกไวน์พันธุ์ใด แม้แต่ในสวนเดียวกัน หากสภาพแวดล้อม (Local Environment) แตกต่างกัน ก็อาจจะทำให้กลิ่นรสของไวน์แตกต่างกันได้ ทำให้ต้องกำหนดแบรนด์ให้เหมาะสมกับพื้นที่ปลูก เช่น ในสวนของ Mr. John Caldwell เกษตรกรรายหนึ่งใน Napa Valley เขาได้ทำการเก็บข้อมูลความชื้น อุณหภูมิ และแสงแดดที่ได้รับ จากนั้นจึงกำหนดพันธุ์ปลูกที่แตกต่างกันในพื้นที่ๆมีความลาดชันต่างกัน แม้จะอยู่ในไร่เดียวกันก็ตาม


ทำไมจึงควรสนใจที่จะตรวจวัดสภาพในไร่ในช่วง Pre-Harvest? ทั้งนี้เพราะราคาของผลิตภัณฑ์ที่มี Aroma ขึ้นอยู่กับโมเลกุลหอมระเหยที่สะสมเข้าไปในต้นพืชในช่วงที่เพาะปลูกอยู่ ซึ่งขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมขณะเพาะปลูก การรู้ข้อมูลสภาพแวดล้อมขณะเพาะปลูกจึงเป็นข้อได้เปรียบ (ช่วง Post-Harvest เป็นช่วงที่ควบคุมง่ายกว่า เช่น กระบวนการหมักไวน์สามารถควบคุมให้เหมือนกันทุก Batchได้ไม่ยากนัก แต่การปลูกองุ่นให้มีน้ำองุ่นใกล้คียงกันทุกล็อต เป็นเรื่องที่แทบจะเป็นไปไม่ได้) เหตุนี้คณะวิจัยจึงต้องการพัฒนาระบบฮาร์ดแวร์และซอฟท์แวร์ที่มีความสามารถตรวจวัดสภาพล้อมรอบ (Ambient Sensing) ในขณะเพาะปลูกเพื่อนำมาใช้ทำความเข้าใจว่าสภาพแวดล้อมอย่างไร ให้กลิ่นและรสชาติออกมาแบบนี้ อันจะนำไปสู่ความสามารถในการวิศวกรรมกลิ่นหรือรสชาติ (Flavor Engineering) ต่อไปได้ เพื่อทำให้ GranMonte Smart Vineyard มีผลตอบแทนที่คุ้มค่ากับการนำเทคโนโลยีหลากหลายเหล่านั้นมาใช้