Printed Electronics Asia 2010

ช่วงบอลโลกนี้ ผมต้องขอโทษด้วยครับที่หายหน้าหายตาไป หลังจากบอลโลก ก็จะกลับมาอัพเดตข่าวสาร แนวโน้มเทคโนโลยีใหม่ๆ ให้ท่านผู้อ่านเหมือนอย่างเคย อาจจะไม่ถี่เหมือนก่อน เพราะงานวิจัยช่วงนี้เข้ามาค่อนข้างมากครับ

วันนี้ผมขอนำการประชุมและนิทรรศการทางด้านเทคโนโลยีที่สำคัญงานหนึ่งมาเสนอครับ ตัวผมเองอยากไปชมงานนี้มากๆ แต่ปรากฏว่างานนี้ดันไปเหลื่อมกับอีกงานที่เกาหลี งานนี้มีชื่อว่า Printed Electronics Asia 2010 ซึ่งจะจัดขึ้นที่ฮ่องกง ระหว่างวันที่ 13-14 ตุลาคม 2553 ลักษณะของการประชุมนี้ ผู้ที่มาพูดจะเป็น Invited Speakers ทั้งหมดครับ เราไม่สามารถส่งผลงานเพื่อไปนำเสนอได้ครับ ผู้จัดเขาเลือกว่าจะเชิญใครมาพูดบ้าง โดยพยายามรวมมิตรเรื่องต่างๆ ที่เขาคิดว่าเป็นเรื่องใหม่ มีประโยชน์ และแสดงถึงความก้าวหน้าในศาสตร์ทางด้านนี้ คนที่มาฟังส่วนใหญ่ก็จะมาจากภาคอุตสาหกรรมครับ

เนื้อหาที่เขาให้ความสนใจในการประชุมและนิทรรศการครั้งนี้ ก็ต้องเป็นเรื่องที่เกี่ยวข้องกับศาสตร์ทางด้าน อิเล็กทรอนิกส์ที่พิมพ์ได้ ซึ่งกำลังเป็นแนวโน้มของการผลิตสิ่งของ และสินค้าต่างๆ ที่ในอนาคต ซึ่งจะหันมาใช้วิธีการผลิตด้วยกระบวนการแบบเดียวกับการพิมพ์หนังสือ เนื้อหาที่เขา list เอาไว้ ว่าจะมีพูดถึงในการประชุมนี้ก็ได้แก่ Radical New Printed Electronics Product, Architectural Lighting, Integrated Printed Electronics, Smart Textiles, Thin/Flexible Batteries, Conformal/Flexible Displays (LCD, OLED, E-paper, Electrochromic), E-readers, Photovoltaics, Transistors & Memory, Roll-to-Roll Manufacture Challenges/Opportunities, Materials, Carbon Nanotubes, Sensors & Actuators, RFID

ใครสนใจก็ลองเข้าไปดูรายละเอียดต่อที่เว็บไซต์ของการประชุมนะครับ ....

Brain-on-a-Chip เมื่อสมองถูกนำไปอยู่บนชิพ (ตอนที่ 2)

เมื่อสัก 2-3 ปีที่แล้ว ได้เกิดกระแสความตื่นตัวในเมืองไทย เกี่ยวกับเรื่องของนาโนเทคโนโลยีเป็นอย่างมาก หน่วยงานให้ทุนต่างๆ ไม่ว่าจะเป็น ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย สภาวิจัยแห่งชาติ สำนักงานคณะกรรมการการอุดมศึกษา เป็นต้น ล้วนแห่กันมาให้ทุนวิจัยทางด้านนี้กันยกใหญ่ นักวิจัยทั่วประเทศต่างแห่กันมาขอทุนทางด้านนี้ บ้างก็เปลี่ยนสาขาวิจัยทางด้านอื่น มาทำวิจัยทางด้านนาโนกันยกใหญ่เลยครับ ในช่วงเวลานั้น ผมก็เลยคิดว่าคงได้เวลาที่จะต้องออกจากสาขานาโน ไปหาอย่างอื่นทำดีกว่า และแล้วผมก็ฝ่ากระแสมาตั้งกลุ่มวิจัยเพื่อทำงานทางด้าน วิศวกรรมเลียนแบบธรรมชาติ (Biomimetic Engineering) เพราะเล็งเห็นว่า ศาสตร์ทางด้านนี้ต่างหากที่จะเป็นแนวโน้มใหม่ของโลก

ธรรมชาติมีเรื่องให้เลียนรู้ และนำมาวิศวกรรมเพื่อให้เกิดเทคโนโลยี หรือสิ่งประดิษฐ์ต่างๆ ได้ และมันจะทำให้เราสร้างสิ่งใหม่ๆ แบบก้าวกระโดดด้วยครับ ลองคิดดูให้ดีสิครับว่า ธรรมชาติใช้เวลาสร้างเทคโนโลยีบนสิ่งมีชีวิตมานานเป็นพันล้านปี อารยธรรมมนุษย์ก็แค่หมื่นปีเท่านั้น แถมความรู้ทางวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ย้อนหลังไปแค่ไม่กี่ร้อยปีเอง จะสู้ธรรมชาติได้อย่างไร

โครงการหนึ่งที่น่าสนใจมากมีชื่อว่า SyNAPSE (Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics) ซึ่งได้รับการสนับสนุนทางด้านเงินทุนจาก DARPA หน่วยงานสนับสนุนทุนวิจัยทางด้านกลาโหมของสหรัฐอเมริกา โครงการนี้เป้าหมายชัดเจนเป้าหมายเดียวคือ "เพื่อพัฒนาแนวทางใหม่ๆ ในการสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีสมบัติคล้ายระบบประสาท ให้มีความสามารถทัดเทียมกับระบบของสิ่งมีชีวิต" โดยหวังว่าโครงการนี้จะฝ่ากำแพงความรู้ เพื่อเข้าไปไขความลับการทำงานของระบบประสาท แล้วนำความรู้นี้มาใช้ในการพัฒนาสมองประดิษฐ์ ที่ทำงานทัดเทียมธรรมชาติ

คอมพิวเตอร์ที่เราใช้ทุกวันนี้ ทำงานได้เร็วมากๆ ในเรื่องของการคำนวณครับ แต่ถ้าหากใช้วิเคราะห์ปัญหาที่มีตรรกะสูง มีเงื่อนไขที่ซับซ้อน หรือมีข้อมูลแยกส่วนจำนวนมาก จะทำงานได้ช้ากว่าสมองชีวะมากๆ คอมพิวเตอร์ในปัจจุบันแยกส่วนประมวลผล (CPU) ออกจากหน่วยความจำ (Memory) เวลาจะทำการประมวลผลอะไร ก็ต้องนำข้อมูลจากหน่วยความจำเข้ามา ผ่านบัสข้อมูล ดังนั้นหากมีจำนวนข้อมูลมากๆ ข้อมูลก็จะออกันอยู่บนถนนข้อมูล วิธีการที่ผ่านมาก็คือ ทำให้หน่วยประมวลผลมีความเร็วให้สูงขึ้น จนกระทั่งข้อมูลสามารถวิ่งเข้าออกได้ฉลุย อย่างไรก็ตาม หากข้อมูลมีความซับซ้อน และการประมวลผลมีตรรกะที่ซับซ้อนด้วย ก็จะทำให้ข้อมูลต้องวิ่งเข้าวิ่งออกมากขึ้น ก็อาจจะเกิดความแออัดของข้อมูลได้ แต่สำหรับสมองชีวะแล้ว เซลล์ประสาทแต่ละเซลล์จะเป็นทั้งหน่วยประมวลผล และหน่วยความจำในเวลาเดียวกัน ดังนั้นในการประมวลผลตรรกะต่างๆ แต่ละเซลล์จะได้รับงานที่แบ่งมาแล้วประมวลผล ส่งข้อมูลกันเป็นเครือข่าย เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่มาจากการบูรณาการกัน

โครงการนี้อาจจะเป็นจุดเริ่มการปฏิวัติสถาปัตยกรรมของคอมพิวเตอร์เลยครับ .....

OLED Notebook ออกขายในปี 2010

วันนี้ผมมีข่าวความก้าวหน้าในวงการ จอแสดงผลแบบอินทรีย์ (Organic Light Emitting Device หรือ OLED) มาฝากกันครับ ท่านผู้อ่านคงจะเคยได้ยินเรื่องราวเกี่ยวกับจอภาพแบบ OLED มาบ้าง จอภาพที่ใช้ๆ กันอยู่ในปัจจุบันนั้นมี 4 แบบครับคือ (1) จอภาพแบบ CRT (Cathode Ray Tube) ซึ่งก็คือจอภาพแบบเก่าที่มีตูดหนาๆ นั่นแหล่ะครับ จอภาพแบบนี้ใช้การบังคับลำอิเล็กตรอนให้ยิงไปกระทบฉากเรืองแสง (2) จอภาพแบบพลาสมา ซึ่งใช้การปลดปล่อยแสง UV จากพลาสมาให้มากระทบฉากเรืองแสง (3) จอภาพ LCD เป็นการบังคับโมเลกุลผลึกเหลวให้หันไปตามทิศทางต่างๆ เพื่อให้แสงฉากหลังหลุดออกมา หรือ ไม่หลุดออกมา (4) จอภาพ OLED เป็นการเปล่งแสงโดยตรงออกมาจากโมเลกุลเปล่งแสง ที่อยู่ภายใต้สนามไฟฟ้า

จากเทคโนโลยีทั้ง 4 แบบนี้ มีเทคโนโลยี OLED เท่านั้นที่มีการเปล่งแสงออกมาจากแหล่งกำเนิดโดยตรง ส่วนเทคโนโลยีอื่นๆ ใช้การเรืองแสง หรือไม่ก็เป็นการบังหรือปล่อยแสงบางสีออกมา เพื่อมาผสมกันทำให้เกิดภาพต่างๆ เทคโนโลยี OLED จึงให้สีที่สว่างที่สุด สมจริงที่สุด สวยที่สุด และประหยัดพลังงานที่สุดครับ
เมื่อเร็วๆ นี้เอง บริษัท Samsung ได้ออกมาประกาศว่าจะทำตลาดเครื่องคอมพิวเตอร์ Notebook ที่ใช้จอภาพ OLED ประมาณปลายปี 2010 ครับ นักวิเคราะห์คาดว่า OLED จะกลายมาเป็นจอภาพมาตรฐานสำหรับเครื่องคอมพิวเตอร์ Notebook ในไม่ช้า (คาดว่าประมาณไม่เกิน 5 ปี)

Printed Batteries - แบตเตอรีพิมพ์ได้

"ผู้ใดครองแบตเตอรี ผู้นั้นครองโลก" คำกล่าวนี้ไม่น่าจะเกินเลยเท่าไรนัก ถ้าผมจะพูดอย่างนี้ ก็เพราะว่าเครื่องใช้ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เคลื่อนที่ทั้งหลาย ไม่ว่าจะเป็น โทรศัพท์มือถือ เครื่องเล่นเพลง ไฟฉาย เครื่องคอมพิวเตอร์โน๊ตบุ๊ค ไปจนถึงเครื่องวัดเซ็นเซอร์ต่างๆ ต่างต้องการมันทั้งสิ้น ในอนาคตมันจะยิ่งทวีความสำคัญ เมื่อรถยนต์ไฟฟ้ากลายมาเป็นสินค้าขายดี ประเทศใดที่ครอบครองเทคโนโลยีแบตเตอรี ก็จะครอบครองหัวใจของทุกอย่าง

เมื่อไม่กี่วันก่อน Professor Reinhard Baumann แห่ง Fraunhofer Research Institute for Electronic Nano System ณ เมือง Chemnitz ประเทศเยอรมัน ได้ออกมาให้ข่าวแก่สื่อมวลชนว่า ท่านได้พัฒนาแบตเตอรีที่สามารถพิมพ์ออกมาได้จากเครื่องพิมพ์ ก่อนหน้านี้ ทางทีมงานของ ดร. อดิสร เตือนตรานนท์ แห่ง MEMS Lab ของเนคเทค ก็เคยไปเยี่ยมชมศูนย์วิจัยของศาสตราจารย์ท่านนี้ ที่เมือง Chemnitz มาแล้ว เนื่องจากว่าขณะนี้ทางเนคเทค และศูนย์นาโนเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยมหิดล ได้ร่วมมือกันจัดตั้งโรงงานต้นแบบทางด้าน Printed Electronics ซึ่งทางเราต้องการที่จะพัฒนาระบบการพิมพ์วงจรอิเล็กทรอนิกส์ ด้วยเครื่องพิมพ์ต่างๆที่ใช้ในอุตสาหกรรมการพิมพ์ เนื่องจากแนวโน้มในอนาคตนั้น อิเล็กทรอนิกส์การพิมพ์ (Printed Electronics) จะกลายเป็นแพล็ตฟอร์มใหม่ในการผลิตสินค้า ประเทศไทยจึงควรเริ่มให้ความสนใจทางด้านนี้ครับ

แบตเตอรีแบนบางที่นำออกมาแสดงนี้ ใช้วิธีการพิมพ์สกรีน (Screen Printing) ตัวอุปรณ์มีขนาดแบนบาง ความหนาน้อยกว่ามิลลิเมตร หนักไม่ถึง 1 กรัม ให้ความดันไฟได้ 1.5 โวต์ แบตเตอรีแบบนี้เหมาะสำหรับจะพิมพ์ติดลงไปกับบัตรพวกสมาร์ทการ์ด การ์ดอวยพร หรือ กล่องใส่สินค้าต่างๆ เพื่อเป็นตัวให้พลังงานแก่อุปกรณ์แบนบางอย่าง RFID และ เซ็นเซอร์ต่างๆ

MIT คิดค้นแบตเตอรีไวรัส

นักวิทยาศาสตร์นิยามว่าไวรัสเป็นอนุภาคที่มีความสามารถในการประกอบ และเพิ่มจำนวนได้เอง ด้วยการควบคุมจากสารพันธุกรรม ไวรัสยังไม่ใช่สิ่งมีชีวิตเพราะมันไม่สามารถกินอาหารและเติบโตได้ มันเพียงแต่เพิ่มจำนวนได้โดยอาศัยสารอาหารของแหล่งทรัพยากรจากสิ่งมีชีวิตอื่น ว่ากันว่าใน DNA ของมนุษย์ (และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ) นั้น มีรหัสพันธุกรรมของไวรัสต่างๆ ฝังตัวอยู่เป็นจำนวนมาก ซึ่งเกิดจากการที่มนุษย์ติดโรคจากไวรัสในอดีต แล้วรหัสพันธุกรรมของไวรัสได้เข้าไปหลอมรวมกับของมนุษย์แล้วถ่ายทอดต่อๆ มาจนถึงลูกหลาน ซึ่งปัจจุบันยังไม่รู้แน่ชัดว่ารหัสพวกนั้นทำอะไร หรือเป็นเพียงขยะปลอมปนอยู่ใน DNA ของเรา ???

ในศตวรรษที่ 21 นี้ หากศาสตร์ใดไม่นำเอาเนื้อหาของชีววิทยาไปใส่ จะถือว่าเชยมาก ดังนั้นเราจะเห็นว่าข่าวคราวความก้าวหน้าใหม่ๆ ทางเทคโนโลยีหรือวิศวกรรมที่น่าตื่นเต้น จะมีส่วนของชีววิทยาปะปนมาด้วยอยู่เสมอ ล่าสุดมีรายงานในวารสาร Science ฉบับวันที่ 2 เมษายน 2009 ว่าทีมนักวิจัยแห่ง MIT ได้พัฒนาแบตเตอรีแบบลิเธียมไอออนที่มีการนำเอาไวรัสเข้าไปเป็นส่วนหนึ่งของขั้วไฟฟ้าในแบตเตอรี โดยคณะวิจัยได้พัฒนาแบตเตอรีขึ้นเองทั้งหมด ซึ่งรวมไปถึงขั้วไฟฟ้าทั้ง Anode และ Cathode ที่มีโครงสร้างนาโน และอิเล็กโตรไลต์ที่ทำจากฟิล์มบางของพอลิเมอร์หลายๆชั้น ขั้ว Anode นั้นถูกสร้างขึ้นมาด้วยการเคลือบผิวด้วยไวรัสที่ตกแต่งรหัสพันธุกรรมให้มีชั้นโปรตีนเคลือบอยู่นอกตัวมัน ซึ่งโปรตีนชนิดนี้จะก่อให้เกิดเส้นลวดนาโน (nanowire) ของโคบอลออดไซด์ ในขณะที่ในฝั่งของ Cathode นั้นไวรัสจะถูกเคลือบบนท่อนาโนคาร์บอน ซึ่งโปรตีนที่หุ้มไวรัสอยู่จะสร้าง nanowire ของเหล็กฟอสเฟตขึ้นมา

ก่อนหน้านี้หนึ่งสัปดาห์ ท่านอธิการบดีของ MIT ได้นำต้นแบบแบตเตอรีจากไวรัสตัวนี้ไปแสดงสาธิตให้ ท่านประธานาธิบดี Barack Obama ได้ชมที่ทำเนียบขาวมาแล้วด้วยนะครับ แว่วๆมาว่า ทางท่านประธานาธิบดีมีแผนจะอัดฉีดงบวิจัยทางด้านพลังงานสะอาดให้แก่มหาวิทยาลัยนี้ และที่อื่นๆเพิ่มขึ้นอีกด้วยนะครับ .......

Plastic Electronics Asia 2009

พลาสติกอิเล็กทรอนิกส์ เป็นการประยุกต์ใช้พลาสติกนำไฟฟ้าหรือโมเลกุลอินทรีย์เพื่อสร้างวงจร หรือเป็นฐานรองสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ อันมีผลทำให้เกิดกระบวนการใหม่ในการประกอบอุปกรณ์ รวมไปถึงคุณสมบัติใหม่ ซึ่งทำให้เกิดการประยุกต์ใช้งานได้เพิ่มเติมหรือใหม่ไปจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน มีคำศัพท์ใหม่ๆ ที่ท่านผู้อ่านอาจจะเคยได้ยินมาบ้างแล้ว เช่น Organic Electronics, Flexible Electronics, Printed Electronics, Electronic Textile, Rollable Electronics, Foldable Electronics แม้กระทั่ง Edible Electronics ก็ยังมี พวกนี้ล้วนเป็นคำที่เรียกสิ่งที่อยู่ในวงการ Plastic Electronics ที่กำลังอยู่ในเวลานี้ครับ

เมื่อเดือนกันยายน ปี 2007 ผมได้มีโอกาสเข้าร่วมประชุมและชมนิทรรศการเกี่ยวกับ Plastic Electronics ที่เมือง Frankfurt ประเทศเยอรมัน ซึ่งในครั้งนั้นก็ได้ไปเห็นผลิตภัณฑ์หลายๆตัว ที่เป็นต้นแบบเชิงพาณิชย์แต่ยังไม่ได้ทำตลาด ซึ่งผ่านมาเกือบ 2 ปีผลิตภัณฑ์เหล่านั้นก็ได้เริ่มแทรกซึมเข้ามาในตลาดแล้ว ถ้าท่านผู้อ่านอยากลองไป update ความรู้ทางด้านนี้ จริงๆแล้วก็อาจจะไม่จำเป็นต้องไปถึงยุโรปก็ได้ครับ เพราะงานประชุมตอนนี้ก็มีเวอร์ชันเอเชียแล้ว โดยในปีนี้จะจัดกันที่ เมืองไทเป บนเกาะไต้หวัน งานประชุมและนิทรรศการนี้มีชื่อเต็มๆว่า The 2nd Asia Plastic Electronics Conference and Showcase ซึ่งจะจัดระหว่างวันที่ 8-10 มิถุนายน พ.ศ. 2552

จะว่าไปแล้ว การที่ Plastic Electronics แวะมาจัดที่ไต้หวันก็บอกอะไรเหมือนกัน เพราะไต้หวันเป็นเมืองหลวงแห่งอิเล็กทรอนิกส์ของโลก โดยเฉพาะอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบราคาถูก ไต้หวันเป็นโรงงานผลิตของโลกทางด้านเซมิคอนดักเตอร์ การที่ Plastic Electronics มาบุกเกาะนี้ จึงแสดงสัญญาณว่าศาสตร์ทางด้านนี้พร้อมผลิตขายราคาถูกแล้ว โดยงาน Plastic Electronics Asia 2009 จะโฟกัสไปที่เทคโนโลยีหลักเพียง 4 ตัวเท่านั้นได้แก่ Flexible Display & Lighting, Organic Photovoltaics, RFID และ Integrated Components ค่าลงทะเบียนสำหรับภาคอุตสาหกรรมค่อนข้างแพงครับ แต่สำหรับมหาวิทยาลัยจะลดราคาลงมาอยู่ที่ 326 ปอนด์

ครั้งหน้า ผมจะมาแนะนำงานประชุมและนิทรรศการที่เป็นคู่แข่งกับงานนี้ แต่จัดที่โตเกียวครับ

Braille Interpreter - อ่านหนังสือจากสัมผัสกาย

(คลิ๊กที่ภาพเพื่อขยายให้ใหญ่ขึ้น)

เรื่องของการนำเทคโนโลยีใหม่ๆ ไม่ว่าจะเป็น Robotics, Nanotechnology, Intelligent Materials, Bionics, Biomedical Engineering มาเพิ่มศักยภาพของมนุษย์ให้สูงขึ้น หรือ มาช่วยชดเชยผู้ที่ด้อยสมรรถภาพทางร่างกาย กำลังเป็นกระแสที่มาแรงมากๆ ครับ ก่อนหน้านี้ผมได้นำเสนอเรื่องราวต่างๆทางด้านนี้ ไม่ว่าจะเป็น หุ่นยนต์สวมใส่สำหรับชาวนา คอนแท็คเลนส์ที่แสดงผลได้ มือกล จมูกอิเล็กทรอนิกส์ เป็นต้น วันนี้ผมนำอุปกรณ์ชนิดหนึ่งที่สามารถอ่านตัวอักษร Braille แล้วเปลี่ยนเป็นเสียงให้ผู้พิการทางสายตา ที่ไม่มีความสามารถในการอ่านตัวหนังสือเบรลล์ สามารถอ่านหนังสือได้ด้วยการใส่ถุงมือเซ็นเซอร์ แล้วนำมาสัมผัสกับตัวอักษรเบรลล์ เจ้าถุงมือเซ็นเซอร์นี้จะเปลี่ยนสัมผัสทางกาย ให้เป็นเสียงซึ่งส่งไปที่หูฟังผ่านสัญญาณบลูทูธ

เรื่องของ Smart Object กำลังมาแรงครับ วันหลังจะนำมาเล่าให้ฟังอีกนะครับ .....

Bionic Contact Lens - จอแสดงผลแบบคอนแท็คเลนส์

สวัสดีปีใหม่ 2552 ครับท่านผู้อ่านทุกท่าน ขออำนาจของพระพุทธ พระธรรม พระสงฆ์ โปรดดลบันดาลให้ท่านผู้อ่านมีความสุขตลอดปีและตลอดไปนะครับ ผมก็จะทำหน้าที่นำเรื่องราว ข่าวคราวความก้าวหน้าในวงการวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยี ที่ล้ำๆ ซึ่งจะส่งผลกระทบต่อชีวิตอนาคตของพวกเรา มาเล่าให้ฟังเรื่อยๆครับ

วันนี้ผมขอต่อเนื่องเรื่องราวของ Bionics หรือ ศาสตร์แห่งอวัยวะกลมาเล่าต่ออีกครับ คราวนี้เป็นเรื่องของ Bionic Contact Lens หรือ จอแสดงผลแบบคอนแท็คเลนส์ ซึ่งเป็นคอนแท็คเลนส์ที่มีวงจรอิเล็กทรอนิกส์ภายใน เมื่อสวมใส่แล้วจะแสดงผลออกมาให้ผู้สวมใส่มองเห็นภาพที่สร้างขึ้นมา ลอยผสมอยู่กับภาพของวัตถุจริง ซึ่งเราอาจจะให้จอภาพเล็กๆนี้แสดงผลข้อมูลต่างๆ เช่น ขณะขับรถก็มีข้อมูลทิศทางต่างๆขึ้นมาช่วยเหลือ ทหารสามารถรับข้อมูลการรบต่างๆ เช่น เป้าหมาย กับระเบิด ทิศทางการยิง เป็นต้น ต้นแบบแรกที่ University of Washington สร้างขึ้นมานี้ใช้วิธีการทางนาโนในการประกอบเลนส์ที่มีวงจรอิเล็กทรอนิกส์ของ LED (Light Emitting Diode) เพื่อใช้เปล่งแสงออกมาแสดงผล บนฐานรองพลาสติกซึ่งยืดหยุ่นได้ และมีความเข้ากันได้ทางชีวภาพเพื่อไม่ให้ดวงตาของผู้สวมใส่เกิดการต่อต้าน ผู้ช่วยศาสตราจารย์ Babak Parviz ผู้ประดิษฐ์คอนแท็คเลนส์อัจฉริยะนี้กล่าวว่า "ต่อไปเราจะเพิ่มวงจรเพื่อทำให้มันสามารถส่งและรับข้อมูลไร้สายได้ครับ ผมหวังด้วยว่าเราจะสามารถทำให้เลนส์นี้ทำงานโดยการเก็บเกี่ยวพลังงานจากคลื่นวิทยุ และเซลล์สุริยะบนผิวเลนส์"

เรื่องเกี่ยวกับ Bionics เจ๋งๆ ยังมีอีกครับ ปีหน้าผมจะนำมาเล่าให้ฟังอีกเรื่อยๆ สลับกับเรื่องอื่นๆที่เป็นแนวโน้มใหม่ของโลกครับ ... สุขสันต์วันปีใหม่ครับ ................

Brain-on-a-Chip เมื่อสมองถูกนำไปอยู่บนชิพ

ในช่วง 4-5 ปีมานี้ เกิดกระแสบูมเป็นอย่างมากในเรื่องของ Lab-on-a-Chip หรือห้องปฏิบัติการบนชิพ ซึ่งได้ย่อส่วนของงานการตรวจวิเคราะห์โรค จากที่ต้องทำในห้องปฏิบัติการทางการแพทย์ขนาดใหญ่ ใช้เวลาหลายๆ วัน ให้มาอยู่บนชิพเล็กๆ ที่ย่อส่วนของเครื่องไม้เครื่องมือมาอยู่บนนั้น การตรวจบนชิพจะใช้เวลาระดับนาทีเท่านั้นเอง ในเมืองไทยก็มีการเห่อมาทำวิจัยเรื่องนี้กันเยอะครับ Lab-on-a-Chip เป็นศาสตร์ที่ทำให้เกิดการแต่งงานข้ามสาขากัน ระหว่าง วิศวกรรมไฟฟ้า (Electrical Engineering) กับ เคมี และ เทคนิคการแพทย์ แต่เรื่องที่ผมกำลังจะเล่าให้ฟังนี้จะเป็นกระแสที่ยิ่งใหญ่กว่าอีกครับ เพราะมันจะทำให้เกิดการข้ามสาขาระหว่างศาสตร์ของวิศวกรรมไฟฟ้า วิศวกรรมเครื่องกล ชีวฟิสิกส์ ประสาทวิทยา และจิตวิทยา ครับ ศาสตร์ใหม่นี้เรียกว่า Brain-on-a-Chip ครับ

กระทรวงกลาโหมสหรัฐฯ ได้เสนอของบประมาณในปี 2009 เพื่อดำเนินโครงการที่จะเพิ่มศักยภาพหุ่นยนต์ หรือ จักรกลรบต่างๆ ด้วยการนำเซลล์สมองมาทำงานร่วมกับไมโครชิพ เป็น Hybrid Electronics ที่มีส่วนของวงจรที่ไม่มีชิวิตกับวงจรของสิ่งมีชีวิตครับ โครงการนี้มีชื่อว่า SyNAPSE - Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics เขาได้จัด workshop เพื่อรวบรวมข้อเสนอโครงการต่างๆ จากนักวิจัยทั่วสหรัฐ โดยจะแจกทุนวิจัยให้แก่โครงการที่เข้าตาทหาร แล้วบริหารจัดการโครงการย่อยๆเหล่านั้น เพื่อนำไปสู่ "ชิพสมอง" ที่จะใช้ควบคุมหุ่นยนต์รบต่างๆ เพนตากอนต้องการนำชิพสมองนี้ไปใช้ในเพื่อทำการบินเครื่องบินสอดแนม หรือ หุ่นยนต์รบที่บินได้ แบบที่ไม่ต้องใช้มนุษย์ควบคุมอีกต่อไป หรือ เรือดำน้ำไร้มนุษย์ที่สามารถปฏิบัติภารกิจได้เองโดยไม่ต้องมีมนุษย์มาแทรกแซง ซึ่งถ้าจะทำเช่นนั้นได้ ไมโครชิพปัจจุบันก็ต้องมีฟังก์ชัน หรือ ความสามารถเหมือนสมองมนุษย์ ดังนั้นการปลูกเซลล์สมองบนไมโครชิพ เป็นอะไรที่จะช่วยทำให้วิสัยทัศน์ของเพนทากอนเป็นจริงได้ เห็นมั้ยครับว่าเรื่องราวใน ภาพยนตร์ Terminator นั้นกำลังจะเป็นจริงแล้วครับ .......

เนื่องจากงานวิจัยเหล่านี้เป็นของกลาโหม จึงไม่จำเป็นต้องมีการตรวจสอบหลักจริยธรรมแต่อย่างใด อีกทั้งพวก NGO ก็ไม่กล้ามายุ่ง นักวิจัยเก่งๆ ที่กลัวเรื่องหลักจริยธรรมในการทำงานวิจัยด้านนี้จึงเข้าร่วมโครงการนี้เป็นจำนวนมากครับ วันหลังผมจะมาเล่าให้ฟังว่าโครงการย่อยๆ ต่างๆเหล่านั้นมีอะไรบ้างที่น่าสนใจ ......................

ยอดเทคโนโลยีในอีก 10 ปีข้างหน้า (ตอนที่ 2)

วันนี้มาเล่าต่อนะครับถึงยอดเทคโนโลยีที่วารสาร Nature ขึ้นลิสต์ไว้ว่าจะเป็นที่กล่าวขานถึง หรือ มีผลกระทบสูงในอีก 10 ปีข้างหน้า .......


Haptics หรือ กายสัมผัสกับอุปกรณ์ เป็นวิธีการในการสื่อสารกับอุปกรณ์หรือจักรกลโดยอาศัยสัมผัสทางกายของเราไงล่ะครับ มนุษย์เรานั้นมีความคุ้นเคยกับสัมผัสทางกายเอามากๆ และเราก็ชอบใช้สัมผัสทางกายเพื่อสื่อสารถ่ายทอดความรู้สึก ผู้ใหญ่กอดเด็กหอมแก้มเด็กเพื่อแสดงความรัก เพื่อนกอดคอกันเดินเพื่อสื่อความจริงใจ เราใช้การบีบจับมือของอีกฝ่ายเพื่อปลอบประโลมคนที่กำลังเสียใจ แม้กับสัตว์เอง สัมผัสทางกายก็ทำงานได้อย่างยอดเยี่ยม แมวจะมีความสุขสุดยอดถ้าเจ้าของเกาคอให้มัน สุนัขชอบให้ลูบหัวลูบหลัง Haptics เป็นเทคโนโลยีใหม่ที่จะนำโลกแห่งกายสัมผัสของสิ่งมีชีวิต ให้เข้าไปในโลกของจักรกลที่ไม่มีชีวิตจิตใจ เพื่อให้จักรกลที่มนุษย์สร้าง รับรู้ถึงความต้องการของเรา ด้วยการถ่ายทอดออกผ่านกายสัมผัสนั่นเอง ซึ่งอุปกรณ์ก็จะตอบสนองต่อเราในรูปแบบที่สัมผัสได้ เหมือนแมวหรือสุนัขที่สนองตอบการสัมผัสลูบไล้ของเจ้าของ อุปกรณ์ในอนาคตจะคุยกับเรา สื่อสารกับเราผ่านกายสัมผัสได้ Haptics จึงถูกจัดให้เป็นยอดเทคโนโลยีที่จะเข้ามาอยู่ในทุกซอกทุกมุมของชีวิตเราในอนาคต


จริงๆ แล้ว ตอนนี้ Haptics ก็เริ่มเข้ามาอยู่ในชีวิตประจำวันของเราแล้ว ตัวอย่างง่ายๆ ก็คือพวก Touch Phone ทั้งหลาย ได้แก่ i-Phone และ HTC Touch ตอนนี้ก็มี Samsung รุ่น Haptic ที่ใช้กายสัมผัสเพื่อบอกโทรศัพท์ให้ทำตามสั่ง เราเอามือถูโทรศัพท์เพื่อเลื่อนหน้าจอ ย้าย icon ต่างๆ เขย่ามันเบาๆ เพื่อบอกให้ตื่น เมื่อเรากดปุ่มมันที่จอ ก็จะตอบสนองต่อการกดกลับมาที่นิ้ว เสมือนมีปุ่มอยู่ตรงนั้นจริงๆ แพทย์ใช้เทคโนโลยี Haptic เพื่อทำการผ่าตัดคนไข้ด้วยแขนกล โดยไม่ต้องทำการเปิดแผลเป็นวงกว้างเหมือนแต่ก่อน เพราะแขนกลที่ประกอบด้วยไฟเบอร์เล็กๆ สามารถสอดใส่และเดินทางไปยังจุดผ่าตัด สามารถทำการควบคุมบนหน้าจอคอมพิวเตอร์ได้ เกมส์รุ่นใหม่ของนินเทนโด สามารถใช้รีโมตเล่นเป็นไม้เทนนิส เพื่อตีลูกบอลที่อยู่ในเกมได้ เสมือนเล่นได้จริง ในอนาคต หุ่นยนต์จะมีผิวหนังเทียม (Electronic Skin) เพื่อรับรู้แรงกด สัมผัสร้อนหนาว ได้เหมือนสิ่งมีชีวิต

(รูปบน: น้องๆ Pretty กำลังสาธิตโทรศัพท์แบบ Haptic ของ Samsung)

(รูปล่าง: Electronic Skin พัฒนาโดยนักวิจัยญี่ปุ่น)

ยอดเทคโนโลยีในอีก 10 ปีข้างหน้า (ตอนที่ 1)

ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2551 นี้เป็นเวลาที่บริษัท Google ครบรอบ 10 ปีแล้วล่ะครับ บริษัทมูลค่าหลายแสนล้านบาทที่เริ่มจากการมีสำนักงานตั้งอยู่ในโรงรถของเด็กชายที่ยังเรียนอยู่ในระดับปริญญาตรี 2 คนนี้สามารถผงาดมาเทียบชั้นบริษัทไมโครซอฟต์ได้ในเวลาเพียงแค่ 10 ปีเท่านั้น ทำให้วารสาร Nature ฉบับวันที่ 3 กันยายน พ.ศ. 2551 ต้องตั้งคำถามว่า ถ้าเกิดต้องมองไปข้างหน้าอีกสัก 10 ปี หากจะมีบริษัทหรือเทคโนโลยีเด่นๆ เกิดขึ้นอีกสัก 10 อย่าง สิ่งนั้นน่าจะเป็นอะไร ซึ่งผมจะค่อยๆ ทยอยนำมาเล่านะครับ

Electronic Paper (e-Paper) หรือ กระดาษอิเล็กทรอนิกส์ เป็นอุปกรณ์แสดงผลที่เลียนแบบการทำงานของกระดาษ ด้วยการใช้สนามไฟฟ้า บังคับให้ผงหมึกวิ่งไปอยู่ในที่ที่เราต้องการ บนพื้นผิวฐานรองที่บรรจุมันอยู่ ทำให้มันแสดงภาพหรือตัวหนังสือให้ผู้คนอ่านออกมาได้ กระดาษอิเล็กทรอนิกส์จริงๆแล้วตัววัสดุฐานรองไม่ใช่กระดาษหรอกครับ แต่เป็นพลาสติก ทำให้มันมีความยืดหยุ่นได้ โค้งงอได้ การทำงานของมันต่างจาก LCD ตรงที่ e-Paper นั้นอาศัยแสงธรรมชาติที่สะท้อนจากผงหมึกนำไฟฟ้า เข้าสู่ลูกตาของผู้มอง แต่ LCD อาศัยแสงจากฉากหลัง (Backlight) ผ่านชั้นผลึกที่ทำหน้าที่อนุญาตหรือไม่อนุญาตให้แสงผ่านออกมา e-Paper จึงไม่ต้องการแสงจากฉากหลัง อุปกรณ์แสดงผลที่ใช้เทคโนโลยีนี้จะประหยัดไฟมาก คือเมื่อมันแสดงผลหน้าไหนอยู่ เราก็สามารถปล่อยให้มันแสดงผลอยู่อย่างนั้นไปตลอดโดยไม่ต้องใช้ไฟฟ้าอีกเลยก็ได้ การแสดงผลของมันเหมือนกระดาษมากครับ เทคโนโลยีนี้มีขายทั่วไปแล้ว บริษัทขายหนังสือทางเน็ตอย่าง Amazon ได้นำอุปกรณ์ที่มีชื่อว่า Amazon Kindle ออกมาขายในนามของ e-Book ครับ ซึ่งอุปกรณ์นี้สามารถใช้สั่งซื้อหนังสือมาอ่านออนไลน์บนตัวมันได้อย่างสะดวกสบาย

ภาพด้านล่าง: บริษัท Lunar Design ได้ใช้เทคโนโลยี e-Paper สร้างเสื้อที่สามารถแสดงผลได้ ซึ่งได้ให้นางแบบใส่เดินโชว์ในรถไฟฟ้าใต้ดิน ซึ่งเสื้อของเธอจะแสดงแผนที่รถไฟฟ้า

Printed Electronics - อิเล็กทรอนิกส์แบบพิมพ์ได้ (ตอนที่ 2)

วิธีการสร้างฟิล์มบางของโมเลกุลอินทรีย์ขนาดเล็กบนแผ่นพลาสติกที่ดีที่สุดคือ การเคลือบด้วยไอระเหย (vapor deposition) โดยการให้ความร้อนแก่สารประกอบเกิดเป็นไอระเหยและลอยไปเคลือบบนแผ่นฐาน (substrate) ที่เป็นพลาสติกในสภาวะสูญญากาศ ซึ่งเทคนิคการเคลือบแบบนี้เป็นวิธีการเดียวกันกับการเคลือบถุงขนมคบเคี้ยวเพื่อป้องกันการแพร่ผ่านของออกซิเจนเข้ามาภายใน นอกจากนี้ยังมีเทคนิคอื่นๆ อีก เช่น การ spin coating โดยการหยดสารเคมีที่เป็นของเหลวลงบนจานหมุนและอาศัยแรงเหวี่ยงหนีศูนย์ทำให้สารเคมีแผ่ออกเป็นฟิล์มบางและสามารถนำไปทำขั้นตอนอื่นต่อไป แต่ปัญหาหนึ่งที่พบในปัจจุบันคือ การขาดแคลนตัวทำละลายของสารอินทรีย์ที่ใช้งานง่าย เช่น polyethylenedioxythiophene หรือเรียกอย่างย่อว่า PEDOT จะละลายในตัวทำละลายที่เป็นกรดจึงทำให้เกิดปัญหาการกัดกร่อนเมื่อนำไปใช้งานจริง จึงมีการค้นคว้าวิจัยหา PEDOT แบบใหม่ที่สามารถละลายในตัวทำลายที่ไม่กัดกร่อน นอกจากนี้ยังสามารถเกิด cross-link กลายเป็นสภาวะแข็งตัวได้เมื่อโดนฉายด้วยแสง ultraviolet หรือ UV ทำให้เหมาะกับการสร้างลวดลายบนพลาสติกด้วยเทคนิคการฉายด้วยแสง (photolithography) แบบเดียวกันกับที่ใช้ในการสร้างชิปด้วยซิลิคอน


นอกจากนี้มันยังสามารถใช้เทคนิคการพิมพ์ด้วยหมึกแบบ inkjet คล้ายกับการพิมพ์ภาพทั่วไปแต่แทนที่จะพ่นหมึกสีลงบนกระดาษ แต่กลับกลายเป็นโพลิเมอร์นำไฟฟ้าจะถูกพ่นลงบนแผ่นพลาสติก วิธีการนี้ทำให้เราสามารถผลิตวงจรอิเล็กทรอนิกส์และผลิตอุปกรณ์ได้ในราคาถูกมาก หลายบริษัทต่างพยายามที่จะใช้วิธีการนี้ในการสร้างวงจร เช่น Palo Alto Research Center (PARC) ได้ประสบความสำเร็จในการแสดงสาธิตวงจรทรานซิสเตอร์แบบพลาสติกที่สร้างด้วยเทคนิคการพิมพ์แบบ inkjet สำเร็จเป็นครั้งแรกของโลก ถึงแม้ว่ามันจะมีขนาดที่ใหญ่กว่าทรานซิสเตอร์แบบซิลิคอนและทำงานช้ากว่ามาก แต่กินไฟน้อยกว่ามาก ปัจจุบันบริษัท Dow, Motorola และ Xerox ได้ร่วมมือกันพัฒนาหมึกโพลิเมอร์และการผลิตวงจรด้วยการพิมพ์ เช่นเดียวกันกับบริษัท Dupont และ Lucent Technologies ก็มุ่งพัฒนาในทิศทางเดียวกัน ในปี ค.ศ. 2003 บริษัท Plastic Logic ได้สาธิตจอภาพแสดงผลแบบ matrix ที่สร้างด้วยวงจรอิเล็กทรอนิกส์แบบพลาสติกสำเร็จเป็นแห่งแรกของโลก ซึ่งมีขนาดเพียง 63x48 จุด และมีการพัฒนาให้มีขนาดใหญ่มากขึ้นและใช้พลาสติกเป็นแผ่นฐานรองเพื่อพัฒนาเป็นจอภาพแบบโค้งงอได้ต่อไป

Printed Electronics - อิเล็กทรอนิกส์แบบพิมพ์ได้ (ตอนที่ 1)

Printed Electronics เป็นอิเล็กทรอนิกส์แนวใหม่ที่ใช้การสร้างวงจรอิเล็กทรอนิกส์ด้วยกระบวนการพิมพ์หมึก หรือโพลิเมอร์ที่นำไฟฟ้า ลงบนลายวงจรด้วยเทคนิคการพิมพ์ ไม่ว่าจะเป็นการพิมพ์แบบออฟเซ็ต (offset) หรือแบบอิงค์เจ็ต (inkjet) การสร้างชิปวงจรอิเล็กทรอนิกส์แบบใหม่นี้ทำให้เราสามารถสร้างสรรค์การใช้งานแบบใหม่ๆ ที่ชิปอิเล็กทรอนิกส์แบบ CMOS ไม่สามารถทำได้ เช่น RFID ที่มีราคาถูกสามารถใช้แล้วทิ้งได้ จอภาพแบบใหม่ที่สามารถโค้งงอหรือม้วนได้ เซลล์แสงอาทิตย์ที่สามารถพิมพ์ลงบนหลังคาหรือพนังได้โดยตรง


ในอดีตไม่กี่ปีที่ผ่านมา วงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่สร้างด้วยการพิมพ์ลงบนแผ่นพลาสติกเป็นเพียงความหวังและความคิดเชิงทฤษฎี และมีเพียงต้นแบบที่สามารถทำได้ในห้องปฏิบัติการเท่านั้น แต่ในปัจจุบันชิปอิเล็กทรอนิกส์แบบพลาสติกถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในการสร้างจอภาพขนาดเล็กที่เรียกว่า OLED หรือ Organic Light Emitting Diode ซึ่งนำไปใช้ในกล้องดิจิทัลหรือโทรศัพท์มือถือทำให้ได้ภาพที่คมชัด มีสีสันงดงามและประหยัดไฟ การสร้างวงจรกำเนิดเสียงติดบนการ์ดอวยพรซึ่งมีราคาถูกมากและกินไฟน้อยมาก และเริ่มนำมาใช้พิมพ์วงจร RFID บนสติกเกอร์ใช้ติดบนกล่องพัสดุ ซึ่งมีราคาถูกกว่าชิปแบบซิลิคอนหลายเท่าตัว จึงทำให้ผู้ใช้งานมีแรงจูงใจที่จะเปลี่ยนมาใช้ชิปแบบใหม่ ในอนาคตอันใกล้ วงจรอิเล็กทรอนิกส์แบบพลาสติกจะทำให้เราสร้างจอภาพขนาดใหญ่ขึ้น บางลง กินไฟน้อยลงและต้นทุนถูกลงได้ จอโทรทัศน์แบบแบน (flat screen TV) ที่สร้างบนพลาสติกจึงมีความเป็นไปได้สูง และเปิดแนวคิดใหม่ของการโฆษณากลางแจ้ง จอโค้งงอได้ทำให้สามารถนำไปพันรอบเสาเพื่อแสดงภาพโฆษณาได้ นอกจากนี้บรรจุภัณฑ์ที่สามารถแสดงข้อมูลเหมือนจอภาพบนกล่องหรือหีบห่อ ซึ่งอาจจะเป็นโฆษณาสินค้า บอกข้อมูลสินค้าหรือส่งข้อมูลไปยังสต็อกสินค้า เรียกว่า บรรจุภัณฑ์ฉลาด (smart package) ก็อาจจะปฏิวัติอุตสาหกรรมการค้าส่งและค้าปลีก (retail industry) ดังนั้นอุตสาหกรรมพลาสติกอิเล็กทรอนิกส์จึงเป็นที่น่าสนใจและมีการลงทุนสูงมากในหลายประเทศทั้งในทวีปอเมริกา ยุโรปและเอเชีย


พลาสติกนอกจากจะมีคุณสมบัติที่เรารู้จักกันดีว่ามันแข็งแรง ทนทาน น้ำหนักเบา โค้งงอได้ ยืดหยุ่นได้ดี และมีราคาถูกแล้ว ยังมีอีกคุณสมบัติหนึ่งที่เราเพิ่งค้นพบในช่วงเวลาไม่กี่ปีที่ผ่านมา นั่นคือ คุณสมบัตินำไฟฟ้าและมีคุณสมบัติเหมือนสารกึ่งตัวนำ สามารถใช้สร้างเป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ได้เหมือนกับวัสดุซิลิคอนที่เราใช้กันอยู่ในปัจจุบัน การใช้โมเลกุลของสารอินทรีย์ (organic molecule) เพื่อเป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ กำลังกลายเป็นแนวโน้มใหม่ของวงจรในชิปอิเล็กทรอนิกส์ในอนาคต อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์โมเลกุลที่เรารู้จักคุ้นเคยมากที่สุดคือ จอภาพแบบคริสตัลเหลว (Liquid Crystal Display หรือ LCD) แต่แนวโน้มในอนาคตนั้น เราจะสามารถใช้โมเลกุลที่เล็กในระดับนาโนเมตรมาสร้างหน่วยพื้นฐานในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีขนาดเล็กและประสิทธิภาพสูงกว่าเดิมหลายเท่าตัว ประโยชน์ของการใช้ทรานซิสเตอร์แบบอินทรีย์ (organic transistor) ที่เหนือกว่าซิลิคอน ก็คือ ความง่ายในการสร้างชิป (fabrication) ซึ่งการสร้างชิปวงจรอินทรีย์บนพลาสติกทำได้ง่ายกว่าซิลิกอน โดยมีต้นทุนที่ถูกกว่า ไม่ต้องอาศัยการควบคุมสภาวะที่ยุ่งยาก และมีแนวโน้มที่จะสามารถสร้างด้วยการพิมพ์แบบเป็นม้วนต่อม้วน (Roll-to-roll) ซึ่งจะทำให้สร้างได้ในปริมาณมากและมีราคาถูก

Interactive Fabrics - อาภรณ์อันตรกริยา (ตอนที่ 2)

ในขณะที่คลัสเตอร์สิ่งทอของบ้านเรา มุ่งไปที่การเพิ่มฟังก์ชันด้านการทำความสะอาดตัวเอง (เช่น การใส่อนุภาค Silver Nano หรือ ไททาเนีย เข้าไปในใยผ้า) ให้แก่สิ่งทอเพื่อจะเพิ่มมูลค่าของมัน ในต่างประเทศนั้น เขากำลังกระโดดไปอีกขั้นแล้วครับ นั่นคือการใส่ฟังก์ชั่นด้านอิเล็กทรอนิกส์ หรือ การประมวลผล เข้าไปในใยผ้า เกิดศาสตร์ใหม่ขึ้นมาที่เรียกว่า Interactive Fabrics หรือ Textronics หรือ Textile Computing เท่าที่ผมสืบๆมา บ้านเรายังไม่มีการขยับในเรื่องนี้เลยครับ ทั้งๆ ที่ประเทศไทยมีอุตสาหกรรมสิ่งทอที่ใหญ่พอดู การทำ Textile Computing นี่เป็นศาสตร์แบบ Multidisciplinary หรือ สหสาขาวิชาครับ เพราะต้องใช้ความรู้ทั้งวิทยาศาสตร์เส้นใย พอลิเมอร์ เคมี คอมพิวเตอร์ อิเล็กทรอนิกส์ สถาปัตยกรรมศาสตร์ด้านการออกแบบ และที่สำคัญคือ แฟชั่น ด้วยครับ

รูปที่ผมเอามาแปะไว้ด้านบนนั้น เป็นผลิตภัณฑ์ของบริษัทฟิลิปส์ ที่เขาจะนำออกโชว์ตัวในงาน IFA Consumer Electronics ที่เบอร์ลิน ซึ่งจะจัดระหว่างวันที่ 29 สิงหาคม - 3 กันยายน 2551 นี้ ผมนำออกมาให้ท่านผู้อ่านได้ชมก่อนเลยครับ โดยไม่ต้องไปถึงเยอรมัน ฟิลิปส์เรียกผลิตภัณฑ์แบบนี้ว่า Photonic Fabric ซึ่งสร้างโดยการถักทอ LED เข้าไปในเนื้อผ้า ฟิลิปส์จะนำเอาหมอนอันตรกริยาที่สามารถตอบสนองต่อผู้ใช้ได้ รวมไปถึงความสามารถในการส่ง SMS ด้วยการเอานิ้วเขียนข้อความบนหมอน พวกเราคงเคยได้เห็นเสื้อผ้าที่เปล่งแสงได้ ซึ่งเขาเคยนำมาโชว์ในเมืองไทย แนวทางการพัฒนาอาภรณ์อันตรกริยายังไปต่อได้อีกเยอะแยะเลยครับ ว่างๆ ผมจะนำเรื่องนี้มาเล่าต่อนะครับ ......

ICMAT2009 - International Conference on Materials for Advanced Technology

วันนี้ผมจะมาบอกกล่าวกันถึงการประชุมวิชาการทางด้านนาโนศาสตร์ และนาโนเทคโนโลยี ระดับโลกงานหนึ่งที่นักนาโนเทคโนโลยีไม่ควรพลาดครับ นั่นคือ ICMAT2009 - International Conference on Materials for Advanced Technology ซึ่งจัดเป็นประจำทุกๆ 2 ปีที่ประเทศสิงคโปร์ครับ โดย ICMAT 2009 จะจัดระหว่างวันที่ 28 มิถุนายน - 3 กรกฎาคม 2552 งานประชุมนี้เป็นงานประชุมที่ใหญ่มากครับ บางปีมีรางวัลโนเบลมาพูดถึง 4 คน ในงานประชุมจะมีการแบ่งเป็น Symposium ซึ่งก็จะเป็นงานประชุมย่อยๆ ตามสาขาต่างๆครับ ผมจะลอง List ให้ดูครับ

• Symposium A Advanced Biomaterials and Regenerative Medicine (In Conjunction with 2nd Asian Biomaterials Congress)


• Symposium B Nanomaterials for Bioimaging and Biosensing


• Symposium C Advanced Delivery of Therapeutics: New Challenges for Materials


• Symposium D Functional Ceramic Materials, Oxide Thin Films and Heterostructures


• Symposium E Nanostructured Magnetic Materials and Their Applications


• Symposium F Nanostructured Materials for Electrochemical Energy Systems: Lithium Batteries, Supercapacitors and Fuel Cells


• Symposium G Plasmonics and Applications


• Symposium H Carbon Nanotubes: Synthesis, Characterisation and Applications


• Symposium I Carbon Rich Materials (CRMs) and Applications


• Symposium J Nanodevices and Nanofabrication


• Symposium K Nano Patterning & Surface Characterization


• Symposium L NEMS/MEMS Technology and Devices


• Symposium M DNA Nanoscience and Physics


• Symposium N Plastic Electronics


• Symposium O Compound Semiconductor Photonics: Materials, Devices and Integration


• Symposium P Optical Fiber Devices and Applications


• Symposium Q Computational Materials Design at All Scales: From Theory to Application


• Symposium R Single Crystals; Growth and Applications for Research and Industry


• Symposium S Novel Routes of Solution Processing Symposium T Advanced Component Manufacture from Light Materials


• Symposium U Mechanical Behavior of Micro- and Nano-Scale Systems


• Symposium V Materials Education: New Tools and Resources


• Symposium W GEM4 Symposium on Infectious Disease

จะเห็นได้ว่าในปีนี้มี Theme ที่น่าสนใจเพิ่มเข้ามา ซึ่งกำลังเป็นสาขาที่เป็นกระแสนิยม อย่างเช่น Plastic Electronics, Advanced Component Manufacture from Light Materials และ GEM4 Symposium on Infectious Disease การประชุมนี้จะเริ่มเปิดรับ abstract กลางเดือนกันยายน และปิดรับวันที่ 31 มกราคม พ.ศ. 2551 ครับ หากมีความเคลื่อนไหวเกิดขึ้น หรือมีเรื่องน่าสนใจเพิ่มขึ้นเกี่ยวกับการประชุมนี้เมื่อไร ผมก็จะนำมาเล่าให้ฟังอีกครับ

Interactive Fabrics - อาภรณ์อันตรกริยา (ตอนที่ 1)

-

เมื่อประมาณสัก 2-3 อาฑิตย์ที่ผ่านมานั้น บริษัทฟิลิปส์ได้นำเสื้อที่สามารถเปล่งแสงได้ (Light-emitting Clothe) มาแสดงในประเทศไทย ซึ่งเป็นเทคโนโลยีด้านอิเล็กทรอนิกส์ที่สวมใส่ได้ หรือ Wearable Electronics ซึ่งบริษัทฟิลิปส์ทุ่มเทพัฒนามาเป็นเวลาหลายปี น่าเสียดายที่บริษัทฟิลิปส์ที่เป็นบริษัทลูกในประเทศไทย ไม่ได้ทำการประชาสัมพันธ์ในเรื่องนี้ รวมทั้งมีความรู้และให้ความสำคัญต่อเรื่องดังกล่าวน้อยมาก ผิดกับบริษัทฮอนด้าที่นำเอาหุ่นยนต์น่ารักอย่างอาซิโม ออกแสดงอย่างครึกโครมจนเป็นที่รู้จักกันทั้งประเทศ น่าเสียดายที่บริษัทแม่ของฟิลิปส์ได้นำเอาเสื้อเปล่งแสงต้นแบบตัวดังกล่าวกลับไปแล้ว โดยส่งผลกระทบต่อสังคมผู้ประกอบการไทยทางด้านสิ่งทอน้อยมาก เรียกว่าแทบจะไม่มีใครในวงการสิ่งทอไทยรู้ถึงการมาของมัน และแทบจะไม่รู้เลยว่าโอกาสในการเป็นฮับทางด้านสิ่งทอแนวใหม่นั้นได้หลุดลอยไปพร้อมๆกันด้วย

ความฝันที่จะทำให้สิ่งทอ ซึ่งเป็นวัสดุหรือผลิตภัณฑ์ที่ไร้หัวคิด ให้มีความฉลาดและตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อมรอบๆมัน และต่อผู้สวมใส่ มีฟังก์ชันมากกว่าแค่เป็นอาภรณ์ปกปิดร่างกาย เริ่มเป็นจริงเมื่อเร็วๆ นี้ โดยนักวิจัยทั่วโลกพยายามทำวิจัยอย่างขมักเขม้นเพื่อใส่ฟังก์ชันอิเล็กทรอนิกส์เข้าไปในเสื้อผ้า นักวิจัยที่ MIT ได้นำเส้นด้ายนำไฟฟ้าถักทอเข้าไปในเนื้อผ้า ทำให้เสื้อผ้ามีวงจรไฟฟ้า มีการออกแบบสิ่งทอนวัตกรรมหลายชิ้น เช่น หมอนแสดงความรู้สึก คีย์บอร์ดผ้า ซึ่งสามารถซักรีดได้ตามปกติ เมื่อ 2-3 ปีก่อน ฟิลิปส์ได้ออกจำหน่ายเสื้อแจ็คเก็ตสำหรับเล่นสกี ซึ่งติด GPS และเครื่องมือเตือนภัย ซึ่งสามารถติดตามหากเกิดการพลัดหลงหรือเกิดอุบัติเหตุ นอกจากนั้นฟิลิปส์ยังพัฒนาเสื้อตรวจสุขภาพที่สามารถติดตาม และวิเคราะห์สถานภาพทางด้านสุขภาพของผู้สวมใส่ เรื่องนี้ผมจะทยอยมาเล่าให้ฟังนะครับ ...... เป็นที่น่ายินดีที่ประเทศไทยอาจไม่ตกรถไฟในเรื่องนี้ เพราะ NECTEC กำลังให้ความสนใจ และเริ่มตั้งเครือข่ายเพื่อพัฒนาผู้ประกอบการและผลิตภัณฑ์ทางด้าน Electronic Textile เร็วๆ นี้ครับ .............

Plastic Electronics กับประเทศไทย - ตอนที่ 4

พลาสติกอิเล็กทรอนิกส์เป็นความหวังของการสร้างวงจรอิเล็กทรอนิกส์ด้วยการพิมพ์ โมเลกุลหรือโพลิเมอร์ที่นำไฟฟ้าลงเป็นลายวงจร ด้วยเทคนิคการพิมพ์ในปัจจุบันไม่ว่าจะเป็นการพิมพ์แบบออฟเซ็ต (offset) หรือแบบอิงค์เจ็ต (inkjet) การสร้างชิปวงจรอิเล็กทรอนิกส์แบบใหม่นี้ ทำให้เราสามารถสร้างสรรค์การใช้งานแบบใหม่ๆ ที่ชิปอิเล็กทรอนิกส์แบบ CMOS ไม่สามารถทำได้ เช่น RFID ที่มีราคาถูกสามารถใช้แล้วทิ้งได้ จอภาพแบบใหม่ที่สามารถโค้งงอหรือม้วนได้ เซลล์แสงอาทิตย์ที่สามารถพิมพ์ลงบนหลังคาหรือพนังได้โดยตรง

ในอดีตไม่กี่ปีที่ผ่านมา วงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่สร้างด้วยการพิมพ์ลงบนแผ่นพลาสติกเป็นเพียงความหวังและความคิดเชิงทฤษฎี และมีเพียงต้นแบบที่สามารถทำได้ในห้องปฏิบัติการเท่านั้น แต่ในปัจจุบันชิปอิเล็กทรอนิกส์แบบพลาสติก ได้ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในการสร้างจอภาพขนาดเล็กที่เรียกว่า OLED หรือ Organic Light Emitting Diode ซึ่งนำไปใช้ในกล้องดิจิตอลหรือโทรศัพท์มือถือทำให้ได้ภาพที่คมชัด มีสีสรรงดงามและประหยัดไฟ การสร้างวงจรกำเนิดเสียงติดบนการ์ดอวยพรซึ่งมีราคาถูกมากและกินไฟน้อยมาก และเริ่มนำมาใช้พิมพ์วงจร RFID บนสติกเกอร์ใช้ติดบนกล่องพัสดุ ซึ่งมีราคาถูกกว่าชิปแบบซิลิคอนหลายเท่าตัว จึงทำให้ผู้ใช้งานมีแรงจูงใจที่จะเปลี่ยนมาใช้ชิปแบบใหม่ แต่ในอนาคตอันใกล้ วงจรอิเล็กทรอนิกส์แบบพลาสติกจะทำให้เราสร้างจอภาพขนาดใหญ่ขึ้น บางลง กินไฟน้อยลงและต้นทุนถูกลงได้ จอโทรทัศน์แบบแบน (flat screen TV) ที่สร้างบนพลาสติกจึงมีความเป็นไปได้สูงและเปิดแนวคิดใหม่ของการโฆษณากลางแจ้ง จอโค้งงอได้ทำให้สามารถนำไปพันรอบเสาเพื่อแสดงภาพโฆษณาได้ นอกจากนี้บรรจุภัณฑ์ที่สามารถแสดงข้อมูลเหมือนจอภาพบนกล่องหรือหีบห่อ ซึ่งอาจจะเป็นโฆษณาสินค้า บอกข้อมูลสินค้าหรือส่งข้อมูลไปยังสต็อกสินค้า เรียกว่า บรรจุภัณฑ์ฉลาด (smart package) ก็อาจจะปฏิวัติอุตสาหกรรมการค้าส่งและค้าปลีก (retail industry) ดังนั้นอุตสาหกรรมพลาสติกอิเล็กทรอนิกส์จึงเป็นที่น่าสนใจและมีการลงทุนสูงมากในหลายประเทศทั้งในทวีปอเมริกา ยุโรปและเอเชีย

Plastic Electronics กับประเทศไทย - ตอนที่ 3

เมื่ออุตสาหกรรมพลาสติกอิเล็กทรอนิกส์เติบโตเต็มที่แล้ว มันจะมีคุณูปการต่ออุตสาหกรรมอื่นๆ อย่างมหาศาล ตั้งแต่เรื่องการผลิตวัสดุเพื่อนำมาใช้เป็นฐานรองหรือวงจร เครื่องจักรและเครื่องมือในการผลิต ไปจนถึงการประกอบอุปกรณ์และพัฒนาผลิตภัณฑ์ต่างๆ อุตสาหกรรมที่เคยมีทีท่าว่ากำลังจะซบเซาลง เช่น อุตสาหกรรมปิโตรเคมี อุตสาหกรรมพลาสติก อุตสาหกรรมการพิมพ์ จะได้รับอานิสงส์ ทำให้ฟื้นตัวกลับมาคึกคักขึ้นอีกครั้งหนึ่ง

จากการวิเคราะห์สถานภาพการพัฒนาเทคโนโลยีพลาสติกอิเล็กทรอนิกส์ของโลกในขณะนี้ ห่วงโซ่อุปทานที่เกี่ยวข้องน่าจะประกอบด้วยอุตสาหกรรมต่อไปนี้

• อุตสาหกรรมต้นน้ำ ได้แก่ ผู้ผลิตวัสดุต้นทาง สารเคมี พลาสติกแผ่นรองวงจร พลาสติกนำไฟฟ้า อนุภาคนาโน
• อุตสาหกรรมกลางน้ำ ได้แก่ผู้ประกอบวงจรด้วยเทคนิคต่างๆ อุตสาหกรรมการพิมพ์ อุตสาหกรรมออกแบบวงจร
• อุตสาหกรรมปลายน้ำ ได้แก่อุตสาหกรรมผลิตสินค้า ผลิตภัณฑ์พลาสติกอิเล็กทรอนิกส์ ประเภทต่างๆ เช่น RFID, display, lighting, memory, circuit, solar cell, plastic batteries, sensor, edible electronics
• อุตสาหกรรมระดับผู้บริโภค ได้แก่ บรรจุภัณฑ์ (smart packaging), บันเทิง (visual, toy, greeting cards, disposable electronics), แฟชั่น (smart textile), สื่อสาร (mobile), เฟอร์นิเจอร์/ก่อสร้าง (lighting, electronic wallpaper, smart home), สิ่งพิมพ์ (E-paper)

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)

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)