ECTI CON 2008 - กระบี่ 14-17 พ.ค. 2551

สวัสดีปีใหม่ 2551 ครับ ปี พ.ศ. 2550 ที่ผ่านมาแม้จะเป็นปีที่ไม่ค่อยดี สำหรับประเทศไทยเท่าไรนัก แต่ยังไงมันก็ผ่านไปแล้วครับ ขอให้ปี 2551 นี้ ประเทศไทยพบ แต่ความสงบสุข คนไทยตั้งหน้าตั้งตา ขยันทำมาหากิน เลิกทะเลาะเบาะแว้งกัน ร่วมมือร่วมใจกันทำงานเพื่อประเทศของเรา


nanothailand ขอถือโอกาสบอกกล่าวเรื่องการประชุม ECTI-CON 2008 หรือ The fifth annual international conference of the Electrical Engineering/Electronics, Computer, Telecommunications and Information Technology (ECTI) Association ซึ่งจัดกันมาเป็นครั้งที่ 5 แล้วครับ ซึ่งครั้งนี้ก็จะไปจัดที่ Maritime Park & Spa Resort ซึ่งเป็นรีสอร์ทที่มีบรรยากาศธรรมชาติ ของป่าชายเลน ในจังหวัดกระบี่ หลังจากครั้งที่แล้วจัดกัน เหนือสุดที่เชียงราย ปีนี้ก็เลยลงใต้กันไปเลยครับ การประชุมในปีนี้ก็จัดในช่วงเวลาเดิมเหมือนปีก่อนๆ นะครับ ซึ่งก็จะจัดระหว่างวันที่ 14-17 พฤษภาคม 2551 สำหรับกำหนดส่ง paper นั้นคือ 15 มกราคม 2551 ครับ รีบๆ นะครับ ยังพอมีเวลา

Disruptive Technologies ตอนที่ 1

นักเทคโนโลยีต่างทราบกันดีว่า พัฒนาการของเทคโนโลยีนั้นจะมีลักษณะเป็นรูปตัว S หรือที่มักเรียกกันว่า S-Curve กล่าวคือในช่วงแรกๆ การพัฒนาของเทคโนโลยีหนึ่งๆ จะเป็นไปอย่างช้าๆ อันเนื่องมาจากยังเป็นของใหม่ ผู้คนไม่ค่อยคุ้นเคย จึงต้องเผชิญกับการต่อต้านจากผู้ใช้เทคโนโลยีตัวเก่า แถมเทคโนโลยีตัวใหม่เองก็ยังเพิ่งเริ่มพัฒนาทำให้มีจุดบกพร่องมากมาย เมื่อไปเปรียบเทียบกับของเก่าแล้วก็มักจะสู้ไม่ได้ ตลาดของเทคโนโลยีใหม่นี้จึงมักจะไม่ใช่ตลาดเดิมที่มีเจ้าของแล้ว แต่จะเป็นตลาดใหม่ และตลาดแบบนี้จะเล็กเสียจนผู้ประกอบการรายเก่าไม่สนใจ โดยช่วงแรกๆ ตลาดของผู้ประกอบการหน้าใหม่จะมีขนาดที่เล็กมาก แต่เมื่อผู้ซื้อเริ่มคุ้นเคยกับของใหม่ การยอมรับมีมากขึ้น ตลาดก็จะเริ่มเติบโตอย่างรวดเร็ว ช่วงนี้พัฒนาการของเทคโนโลยีใหม่จะดีดตัวเข้าสู่ช่วงกลางตัว S แล้วดำเนินต่อไปสักช่วงเวลาหนึ่ง ตลอดช่วงเวลานี้จะมีการใช้งานเทคโนโลยีตัวนี้กันอย่างกว้างขวางมาก จนกระทั่งเทคโนโลยีตัวเก่าที่เคยเป็นคู่แข่งและขัดขวางเทคโนโลยีตัวนี้ถึงกับเป็นง่อย หรือไม่ก็ล้มหายตายจากกันไปเลย และเมื่อถึงเวลานั้นผู้ประกอบการรายเก่าก็อยากจะกระโดดเข้ามาในตลาดใหม่นี้ แต่ก็สายไปเสียแล้ว การพัฒนาเทคโนโลยีตัวใหม่นี้จะดำเนินต่อไปเรื่อยๆ โดยผู้ประกอบการรายใหม่ที่กลายมาเป็นรายใหญ่ จนกระทั่งเข้าสู่จุดอิ่มตัวที่ความก้าวหน้าไม่สามารถจะเดินต่อไปได้อีก และเมื่อถึงเวลานั้น เทคโนโลยีตัวนี้ก็จะถูกท้าทายโดยเทคโนโลยีที่ใหม่และสดกว่า เทคโนโลยีน้องใหม่จะค่อยๆซึมซับเข้ามาสู่ตลาดอย่างเงียบๆ เช่นเดียวกับที่เทคโนโลยีตัวเก่านี้เคยทำมาก่อน

หากลองมองย้อนกลับไปกว่า 200 ปี แล้วหยิบเอาเทคโนโลยีสำคัญๆ ไล่เรียงลำดับมาจนถึงปัจจุบัน จะพบว่าเคยมีตัว S เกิดขึ้นแล้วหลายครั้งหลายครา ได้แก่

· ค.ศ. 1800-1853 เป็นยุคของเทคโนโลยีสิ่งทอ
· ค.ศ. 1853-1913 เป็นยุคของเทคโนโลยีรถไฟ ซึ่งก็ถูกแทนที่ด้วยเทคโนโลยียานยนต์
· ค.ศ. 1913-1969 เป็นยุคของเทคโนโลยียานยนต์
· ค.ศ. 1969-2025 ยุคคอมพิวเตอร์และอิเล็กทรอนิกส์

นักทำนายอนาคตต่างก็ลงมติว่า ตัว S ตัวต่อไปหลังจากนี้จะเป็น นาโนเทคโนโลยี ซึ่งจะเฟื่องฟูในช่วง ค.ศ. 2025–2081

เทคโนโลยีสิ่งทอ เทคโนโลยีรถไฟ และเทคโนโลยียานยนต์ เป็นเทคโนโลยีที่ยุคทองของมันได้ผ่านพ้นไปนานแล้ว โดยเฉพาะเทคโนโลยีสิ่งทอนั้น หากไปดูประเทศรัสเซียซึ่งเคยร่ำรวยมาจากอุตสาหกรรมนี้เมื่อร้อยปีที่แล้ว ตอนนี้รัสเซียทุบโรงงานสิ่งทอทิ้งเกือบหมดแล้ว ที่เหลืออยู่ก็ถูกแปลงโฉมมาเป็นห้างสรรพสินค้านำสมัย โดยประเทศรัสเซียได้หันมาลงทุนทางด้านนาโนเทคโนโลยี เพื่อที่ตัวเองจะได้กลับเข้าไปอยู่ในตัว S ตัวใหม่ที่กำลังจะเกิดขึ้น ทิ้งให้ประเทศไทยฝืนกระแสต่อสู้อย่างกระเสือกกระสนและเดียวดาย เพียงเพราะจะรักษาอุตสาหกรรมสิ่งทอที่ถูกตราหน้าว่าเป็นอุตสาหกรรมพระอาฑิตย์ตกดินให้สามารถทำกำไรและอยู่รอดต่อไปอีกสักสิบปี ในขณะที่เทคโนโลยียานยนต์ก็มาถึงจุดเปลี่ยนที่สำคัญเพราะโอกาสทำกำไรยิ่งน้อยลงไปทุกที โดยเทคโนโลยีสารสนเทศเองนั้น ประเทศไทยก็ตกกระแสแพ้อินเดียไปแล้ว จึงเหลือเพียงทางเลือกเดียวที่จะเกาะ S curve ให้ได้ นั่นคือ นาโนเทคโนโลยี และด้วยวิสัยทัศน์ของ พตท. ดร. ทักษิณ ชินวัตร อดีตนายกรัฐมนตรี จึงมีดำริให้ดำเนินโครงการนาโนเทคโนโลยีแห่งชาติขึ้นในปี พ.ศ. 2546 ตามหลังสหรัฐอเมริกาซึ่งเริ่มดำเนินโครงการนาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ (National Nanotechnology Initiative) ในปี พ.ศ. 2543 เพียง 3 ปีเท่านั้น โดยในปีเดียวกันกับที่ไทยเริ่มโครงการแห่งชาตินั้นเอง รัฐสภาอเมริกันก็ได้มีการตราพระราชบัญญัติที่เรียกว่า 21st Century Nanotechnology Research and Development Act เพื่อรับประกันว่าการวิจัยทางด้านนี้จะได้รับการสนับสนุนมากเพียงพอที่จะทำให้อเมริกาเป็นผู้นำทางด้านนาโนเทคโนโลยี พระราชบัญญัติฉบับนี้กำหนดให้รัฐบาลมีหน้าที่ส่งเสริมการวิจัยทางด้านนาโนเทคโนโลยี โดยให้มีการลงทุนเป็นจํานวนเงิน 150,000 ล้านบาท ภายในเวลา 4 ปี จึงถือว่าปี พ.ศ. 2546 เป็นปีที่เปิดฉากของสงครามแย่งชิงการเป็นเจ้าของเทคโนโลยีซูเปอร์จิ๋วขึ้นทั่วโลก และประเทศไทยก็เป็นหนึ่งในประเทศที่เข้าร่วมมหาสงครามครั้งนี้

Food Valley - หุบเขาแห่งอาหารของโลก

Silicon Valley เป็นโมเดลของเมืองสมัยใหม่ ที่วิถีชีวิต เศรษฐกิจ สังคม วัฒนธรรม ขับเคลื่อนไปข้างหน้าอย่างมีชีวิตชีวา ด้วยธุรกิจที่เปี่ยมด้วยนวัตกรรม มันเป็นเมืองไฮเทคที่ใครๆ ก็อยากเป็น บริษัทชื่อดังของโลกที่มีสำนักงานใหญ่อยู่ใน Silicon Valley ที่สมควรกล่าวถึงก็เช่น Adobe, AMD, Agilent, Apple, Asus, Cisco, eBay, Google, HP, Intel, Maxtor, National Semiconductor, Oracle, SanDisk, Sun, Symantec, Yahoo ประเทศไทยก็เคยฝันว่าจะมีเมืองไฮเทคแบบนี้ เช่น โครงการ Software City ที่เคยคิดว่าจะให้ เชียงใหม่ ขอนแก่น ภูเก็ต เป็นเมืองแห่งการพัฒนาซอฟต์แวร์ เป็นเมืองที่ขับเคลื่อนด้วย Knowledge Based Economy

การจะเลียนแบบไปสร้าง Silicon Valley ที่อื่นนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย แต่เนเธอร์แลนด์ หรือ ที่คนไทยรู้จักกันในชื่อ ฮอลแลนด์ ประเทศที่มีพื้นที่เพียง 41,500 ตารางกิโลเมตร ประชากรแค่ 16.6 ล้านคน กลับสามารถท้าทายความฝันนี้ และสามารถสรรสร้างเมืองแห่งธุรกิจไฮเทคให้เกิดขึ้นได้ ในนามของ Food Valley

Food Valley เป็นเมืองแห่งนวัตกรรมที่เป็นที่ตั้งของบริษัทไฮเทคกว่า 1,500 บริษัท และแรงงานฝีมือระดับสูงกว่า 15,000 ชีวิต บริษัทเหล่านี้เป็นบริษัทผลิตสินค้านวัตกรรมที่เน้นทางด้านอาหาร โดยเป้าหมายที่ต้องการให้ประเทศเนเธอร์แลนด์ เป็นศูนย์กลางด้านอาหารของโลก ขอยกตัวอย่างบริษัทที่มีที่ตั้งอยู่ใน Food Valley ก็เช่น Heinz, Heineken, Campina, Smithfield, Unilever, CP Kelco, Nestle, Sobel, Mead Johnson, Masterfoods, Givaudan, Grolsch, Monsanto, Abbott, Numico นอกจากนั้นแล้วที่นี่ยังมี Research Centers อยู่อีก 21 แห่ง ซึ่งจะทำหน้าที่ค้นคว้า วิจัย และพัฒนาองค์ความรู้ใหม่ๆ ทางด้านอาหาร รวมทั้งมีมหาวิทยาลัย Wageningen ที่ทำหน้าที่ผลิตบุคลากรให้อีกด้วย มี Business Incubator ที่ทำหน้าที่บ่มเพาะธุรกิจใหม่ๆ ไม่ว่าจะเป็น ชุดตรวจสอบอาหาร ระบบนำส่งอาหารด้วยนาโนแค็ปซูล RFID สารอาหารบำรุง เป็นต้น มีบริษัททางด้าน Venture Capital เพื่อทำหน้าที่สนับสนุนทางการเงินเพื่อให้เกิดธุรกิจใหม่

น่าเสียดายที่ประเทศไทย ซึ่งเป็นแหล่งผลิตอาหารขนาดใหญ่ของโลก กลับเป็นได้แค่ครัวของโลก เพราะไม่สามารถจะผันตัวเองให้ไปอยู่บนยอดของปิระมิดอาหาร ในแบบที่เนเธอร์แลนด์กำลังจะเป็น ........ Food Valley of the World

(คลิ๊กที่รูป เพื่อดูภาพเต็มแบบมีรายละเอียด)

Electronic Nose for Food Industry (ตอนที่ 4 ตอนจบ)

· การเก็บรักษาอาหาร ปัจจุบันผู้ผลิตพยายามคิดค้นและพัฒนาวิธีการเก็บรักษาคุณภาพอาหารให้อยู่ได้นานๆ โดยรสชาติไม่เปลี่ยนแปลง จมูกอิเล็กทรอนิกส์สามารถนำมาใช้วิเคราะห์รสชาติอาหารได้อย่างรวดเร็ว ทำให้งานวิจัยและพัฒนาทำได้ทันความต้องการ เช่น มีการศึกษาการเก็บไข่ปลาคอท โดยใช้จมูกอิเล็กทรอนิกส์ประเมินกลิ่นที่เปลี่ยนแปลงไปตามระยะเวลาต่างๆ การจำแนกกลิ่นของผลอัลมอนด์ที่ปลูกในถิ่นแตกต่างกัน ซึ่งจะทำให้รสชาติแตกต่างกัน

· ผลิตภัณฑ์จากนม ประเทศอุตสาหกรรมเกษตรหลายประเทศในยุโรป เริ่มมีการนำจมูกอิเล็กทรอนิกส์มาใช้ในการควบคุมคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่มาจากนม เช่น นมสด เนย โยเกิร์ต

· ผลิตภัณฑ์ปรุงรส ในประเทศญี่ปุ่นได้มีการนำจมูกอิเล็กทรอนิกส์มาใช้ควบคุณคุณภาพซีอิ๊ว ซึ่งก็พบว่าสามารถทำงานได้ค่อนข้างดี สำหรับประเทศไทยซึ่งเป็นผู้ผลิตซ็อสปรุงรสรายใหญ่ของโลก รวมทั้งน้ำปลา จึงน่าจะมีงานประยุกต์ในอุตสาหกรรมประเภทนี้ได้หลากหลายทีเดียว ซึ่งปัจจุบันในการผลิตน้ำปลาของไทย ยังคงใช้นักชิมเป็นผู้ตรวจสอบคุณภาพการหมักเป็นหลัก ซึ่งก็มีปัญหาความเที่ยงตรงอยู่พอสมควร

· สมุนไพร และผลิตภัณฑ์ธรรมชาติ เป็นหัวข้อที่เพิ่งจะได้รับความสนใจไม่นาน โดยมีการลองนำจมูกอิเล็กทรอนิกส์มาใช้จำแนกพืชพรรณ ที่ให้ผลิตภัณฑ์กลิ่น ซึ่งเป็นวัตถุดิบในอุตสาหกรรมอาหารและยา ซึ่งจมูกอิเล็กทรอนิกส์สามารถนำมาใช้กำหนดคุณภาพและราคาของวัตถุดิบดังกล่าวได้ ก่อนนำมาสกัดสารออกฤทธิ์ที่อยู่ในต้นพืช

· ชาและกาแฟ ปัจจุบันประเทศไทยเป็นทั้งผู้ผลิตและผู้บริโภคชาและกาแฟรายใหญ่ ทำให้การประเมินคุณภาพวัตถุดิบและผลิตภัณฑ์มีความสำคัญ งานวิจัยจำนวนมากระบุว่าจมุกอิเล็กทรอนิกส์ค่อนข้างใช้ได้ดีกับผลิตภัณฑ์จำพวกนี้ กว่าเครื่องมือตรวจวิเคราะห์ชนิดอื่น เนื่องจากจมูกอิเล็กทรอนิกส์เลียนแบบจมูกมนุษย์ ผลการวิเคราะห์จากจมูกอิเล็กทรอนิกส์จะสัมพันธ์กับจมูกของคนเรา ซึ่งจะสามารถระบุความหอม น่าดื่มของชาและกาแฟได้ ปัจจุบันคณะวิจัยของไทยเราก็กำลังศึกษาเรื่องนี้อยู่

· ผลิตภัณฑ์สกัดจากพืช เช่น น้ำมันพืช น้ำมันไบโอดีเซล ก็สามารถใช้จมูกอิเล็กทรอนิกส์ประเมินคุณภาพได้ดีเช่นกัน เนื่องจากผลิตภัณฑ์ประเภทนี้จะมีสารหอมระเหยในอัตราส่วนที่ค่อนข้างสูง

นอกจากนั้นเทคโนโลยีของจมูกอิเล็กทรอนิกส์อาจนำไปใช้ผสมผสานกับเทคโนโลยีอื่นๆได้อีก เช่น นำไปติดกับหุ่นยนต์ทำให้หุ่นยนต์มีอวัยวะสัมผัสด้านกลิ่น การนำเซ็นเซอร์รับกลิ่นไปรวมกับเทคโนโลยีขี้ผงอัจฉริยะ (Smart Dust) ทำให้สามารถตรวจสอบเชื้อโรค สิ่งแปลกปลอม ในฟาร์มปศุสัตว์หรือโรงงานอุตสาหกรรม เป็นต้น ด้วยอภิคุณประโยชน์ของจมูกอิเล็กทรอนิกส์นี่เอง ประเทศต่างๆทั้งในยุโรป สหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น แม้แต่ประเทศกำลังพัฒนาอย่างบราซิลและอาร์เจนตินาซึ่งมีความหลากหลายทางชีวภาพสูง ล้วนแล้วแต่ขะมักเขม้นทำวิจัยทางด้านนี้ โดยเฉพาะยุโรปได้ก่อตั้งเครือข่ายจมูกอิเล็กทรอนิกส์ขึ้นมาถึง 2 เครือข่ายเพื่อต้องการรักษาความเป็นผู้นำต่อไป ประเทศไทยซึ่งมีความหลากหลายทางด้านทรัพยากรชีวภาพ เป็นผู้นำในการผลิตอาหารของโลกเองดูจะยังหลับใหลในเรื่องเหล่านี้ ทั้งๆที่การพัฒนาเทคโนโลยีของจมูกประดิษฐ์นั้นความได้เปรียบอยู่ที่ความเป็นเจ้าของปัญหาหรือสารตัวอย่าง ซึ่งประเทศไทยมีให้ศึกษาได้มากมาย เอาแค่เรื่องอาหารอย่างเดียว เราก็มีงานประยุกต์ให้ใช้จมูกอิเล็กทรอนิกส์มากกว่าทุกประเทศในยุโรปแล้ว

Electronic Nose for Food Industry (ตอนที่ 3)

งานประยุกต์ของจมูกอิเล็กทรอนิกส์นั้นมีได้มากมาย จะขอยกตัวอย่างแนวทางและความเป็นไปได้ในการนำมาใช้งาน ซึ่งส่วนหนึ่งมีผู้รายงานไว้ในวารสารวิชาการในต่างประเทศไว้แล้ว และส่วนหนึ่งมาจากการสำรวจของคณะวิจัยในประเทศไทยเอง

• การวัดความสุกของผลไม้ จากรายงานผลการวิจัยนั้น ได้มีการนำจมูกอิเล็กทรอนิกส์มาจำแนกระดับความสุกของผลไม้หลายชนิดแล้ว เช่น กล้วย ส้มจีน บลูเบอรี่ เป็นต้น โดยในการใช้งานสามารถทำได้ด้วยวิธีง่ายๆ คือ นำจมูกอิเล็กทรอนิกส์มาสูดดมกลิ่นจากผลไม้ ซึ่งก็พบว่า กล้วยหอมมีความสุกถึง 7 ระดับ โดยระดับความสุกที่ 5-6 เป็นความสุกที่รสชาติของกล้วยหอมนั้นดีที่สุด สำหรับส้มจีนนั้นมีความสุกอยู่ 4 ระดับ ซึ่งผู้วิจัยพยายามศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการรักษา Shelf Life ของมันให้ได้นานโดยการตรวจคุณภาพจากกลิ่นของมัน

• การควบคุมคุณภาพของไวน์และเครื่องดื่มอื่นๆ เป็นหัวข้อที่ฮิตที่สุดในการใช้งานจมูกอิเล็กทรอนิกส์ โดยเฉพาะในยุโรปมีการนำจมูกอิเล็กทรอนิกส์มาใช้ในการควบคุมคุณภาพไวน์ พบว่า จมูกอิเล็กทรอนิกส์สามารถจำแนกยี่ห้อของไวน์ได้ หรือแม้แต่สามารถจำแนกไวน์แบรนด์เดียวกันแต่ผลิตในปีที่ต่างกัน ดังนั้นจมูกอิเล็กทรอนิกส์จึงสามารถจำแนกไวน์แท้หรือปลอมแปลงได้อย่างรวดเร็ว ในประเทศญี่ปุ่นได้มีการลองนำจมูกอิเล็กทรอนิกส์มาใช้ในการควบคุมคุณภาพของเหล้าสาเก สำหรับประเทศไทย เรามีผลิตภัณฑ์เครื่องดื่มประเภทไวน์ และ สุรา นานาชนิด ทั้งประเภทเป็นอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ และ OTOP จึงน่าจะมีการนำจมูกอิเล็กทรอนิกส์มาใช้เพื่อควบคุมคุณภาพในสายการผลิต เนื่องจาก จมูกอิเล็กทรอนิกส์ สามารถติดตั้งให้มีการใช้งานในรูปแบบออนไลน์ได้เลย ไม่เหมือนกับอุปกรณ์ตรวจวิเคราะห์ชนิดอื่นๆ ที่ต้องมีการจัดตั้งห้องปฏิบัติการทดลองขึ้นมาต่างหาก เช่น อาจมีการติดตั้งจมูกอิเล็กทรอนิกส์ในถังหมักเบียร์เพื่อประเมินระยะเวลาที่เหมาะสมในการหมักเบียร์ให้มีรสชาติคงที่ ซึ่งปัจจุบันต้องมีการคอยเก็บชิมเป็นระยะ

• การตรวจวัดความสดของปลา กุ้ง เนื้อสัตว์ จมูกอิเล็กทรอนิกส์สามารถจำแนกระดับความสดของเนื้อสัตว์ เช่น เนื้อวัว กุ้ง ปลาแซลมอน ปลาทูน่า เป็นต้น ทำให้ผู้ผลิตอาหารแช่แข็งส่งออก สามารถประเมินระดับความสดของผลิตภัณฑ์ได้ ในปัจจุบันการรับซื้อกุ้งหน้าโรงงานแช่แข็งของไทยมักจะใช้ “นักชิม” เพื่อทดสอบความสดของกุ้ง ซึ่งน่าจะมีการนำจมูกอิเล็กทรอนิกส์มาช่วยในการตรวจสอบร่วมด้วย เพื่อให้เกิดความมั่นใจมากขึ้น เนื่องจากจมูกมนุษย์จะไม่ได้กลิ่นไอโมเลกุลหลายชนิด ที่ปลอมปนมากับเนื้อกุ้ง

(ภาพขวามือ - ภาพไวน์ GranMonte ไวน์คุณภาพ ที่ผลิตจากสวนไวน์บูติค บริเวณเขาใหญ่แหล่งมรดกโลก กำลังสร้างชื่อในระดับนานาชาติ)

Electronic Nose for Food Industry (ตอนที่ 2)

จมูกอิเล็กทรอนิกส์ เป็นอุปกรณ์ที่เลียนแบบการทำงานของจมูกมนุษย์จริงๆ ก่อนอื่นต้องมาทำความรู้จักการทำงานของจมูกมนุษย์กันก่อน เมื่อคนเราสูดดมอากาศเข้าไป อากาศก็จะนำพาไอของโมเลกุลซึ่งอาจมีกลิ่นเข้าไปในโพรงจมูกของเรา ซึ่งกระแสลมแปรปรวน (Turbulence) ในโพรงจมูกจะช่วยทำให้ไอโมเลกุลนั้นเกิดการสัมผัสกับต่อมรับกลิ่นซึ่งอยู่บนเซลล์ประสาทรับกลิ่น โดยปลายข้างหนึ่งของเซลล์นี้จะไปรวมกันที่ต่อมรวมประสาท (Glomeruli) ซึ่งมันจะทำหน้าที่ขยายสัญญาณ (Amplifier) แล้วนำสัญญาณประสาทส่งไปสู่สมองส่วนที่เรียกว่า Olfactory Cortex การรับรู้กลิ่นเกิดจากการทำงานในระดับนาโน กล่าวคือ โมเลกุลของกลิ่นจะเกิดอันตรกริยาหรือจับตัวเข้ากับโมเลกุลรับกลิ่น (receptor) ซึ่งมีอยู่หลากหลายชนิด สมมติว่าเราดมกลิ่นทุเรียนเข้าไป ไอระเหยของทุเรียนนั้นมีโมเลกุลอินทรีย์นับสิบชนิด โมเลกุลอินทรีย์จากทุเรียนสามารถเข้าจับกับโมเลกุลรับกลิ่นในจมูก ก็จะเกิดรูปแบบขึ้นมา สมองก็จะจดจำว่าถ้ากลิ่นทุเรียนมาก็รู้ว่าเป็นทุเรียน ทีนี้ถ้าทุเรียนต่างชนิดกัน เช่น หมอนทอง กับ ชะนี ก็อาจมีชนิดของโมเลกุลอินทรีย์ต่างกัน ทำให้สมองจำรูปแบบได้ว่าเป็นทุเรียนคนละประเภท นี่คือคำอธิบายว่าทำไมสุนัขถึงจดจำเจ้าของได้ เพราะรูปแบบที่เกิดขึ้นระหว่างโมเลกุลกลิ่น-โมเลกุลรับกลิ่น มีความจำเพาะเจาะจงและซับซ้อน อีกทั้งยังมีความหลากหลายทำให้ไม่ซ้ำกัน


กล่าวโดยสรุป ระบบรับรู้กลิ่นของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมประกอบด้วย

1. ส่วนรับกลิ่นซึ่งรวมถึงตัวรับกลิ่นและระบบนำกลิ่นเข้ามา


2. ระบบนำสัญญาณประสาทซึ่งรวมถึงระบบส่งและขยายสัญญาณ


3. ระบบประมวลผลซึ่งจะสามารถแยกแยะและจดจำกลิ่นได้

จมูกอิเล็กทรอนิกส์ก็จะมีลักษณะที่เลียนแบบระบบรับรู้กลิ่นในธรรมชาติดังนี้

1. ส่วนรับกลิ่นประกอบไปด้วยตัวนำกลิ่นเข้ามาซึ่งอาจมีมอเตอร์ดูดอากาศ มีท่อรวบรวมกลิ่น (Concentrator) เพื่อให้กลิ่นมีความเข้มข้นสูงขึ้นและที่สำคัญที่สุดก็คือ เซ็นเซอร์รับกลิ่นจำนวนมาก ตั้งแต่ 4 ตัวไปจนถึงนับพันตัว


2. ส่วนรวบรวมสัญญาณ ซึ่งจะทำการแปรสัญญาณจากเซ็นเซอร์ (Tranducing) และทำการจัดการสัญญาณ (Signal Conditioning) เช่น ลดสัญญาณรบกวน จากนั้นก็จะแปลงสัญญาณจากอนาล็อกให้เป็นดิจิตอล (A/D Converter)


3. ส่วนประมวลผลซึ่งจะนำสัญญาณที่ได้รับมาทำการเปรียบเทียบเชิงสถิติกับฐานข้อมูลที่มีอยู่เดิม ซึ่งอาจจะใช้วิธีการระบบประสาทเทียม (Artificial Neural Networks) เพื่อทำการแยกแยะกลิ่น รวมไปถึงการเรียนรู้และจดจำรูปแบบของกลิ่น

Electronic Nose จะพยายามเลียนแบบธรรมชาติในแทบทุกด้าน ยกตัวอย่าง เวลาที่เราดมกลิ่นอะไรนานๆ จะเกิดความเคยชินและอาจไม่รู้สึกถึงกลิ่นนั้นๆในระยะเวลาหนึ่ง เช่น ถ้าเราเดินเข้าไปในห้องที่มีกลิ่นสีแล้วนั่งอยู่สักพัก เพื่อนที่เดินเข้ามามักจะถามว่า “นั่งอยู่ได้ยังไงไม่เหม็นสีหรือ?” ทั้งๆที่เราก็อาจไม่รู้สึกถึงกลิ่นเลย แต่ถ้าเราเดินออกมาสูดอากาศข้างนอกสักพักแล้วเดินกลับเข้าไปใหม่เราก็จะรับรู้ถึงกลิ่นสีได้อีก Electronic Nose ก็จะมีอาการเช่นเดียวกัน ถ้าเราเอามันมาดมกลิ่นทุเรียนแล้วเอาไปดมกลิ่นไวน์ทันที มันก็จะอาจจะไม่สามารถรับรู้กลิ่นไวน์ได้ดี เนื่องมาจากโมเลกุลกลิ่นทุเรียนได้เข้าไปจับกับตัวเซ็นเซอร์ ทำให้เซ็นเซอร์ไม่สามารถจับกับโมเลกุลกลิ่นอื่นๆ ที่เข้ามาใหม่ได้ จึงต้องมีวิธีการไล่กลิ่นเดิมออกไปด้วยการเป่าอากาศเข้าไปที่ตัวเซ็นเซอร์ นอกจากนั้น Electronic Nose ก็เหมือนจมูกมนุษย์ที่ต้องการการเรียนรู้ ตอนที่เราเกิดมานั้นเราแทบไม่มีข้อมูลของกลิ่นอยู่เลยในสมองของเรา เราต้องเรียนรู้ตั้งแต่เด็กๆว่าทุเรียนมีกลิ่นอย่างไร สตรอเบอรีมีกลิ่นอย่างไร Electronic Nose ก็เช่นเดียวกันที่ต้องการการฝึกฝน เพื่อให้สามารถจดจำแยกแยะกลิ่นได้ นักชิมไวน์ที่มีความเชี่ยวชาญในการจำแนกแยกแยะไวน์ชนิดต่างๆ ต้องอาศัยการฝึกฝนและสั่งสมประสบการณ์เป็นระยะเวลายาวนานนับสิบปี

Electronic Nose for Food Industry (ตอนที่ 1)

ระบบสัมผัสของมนุษย์นั้นมี ตา หู จมูก ลิ้น กาย ที่เราเรียกกันว่าสัมผัสทั้งห้า ซึ่งปัจจุบันเราก็ค่อนข้างมีความเข้าใจในประสาทสัมผัสต่างๆ เหล่านั้นเป็นอย่างดี ยกเว้น สัมผัสทางด้านกลิ่น ซึ่งเราเพิ่งจะเริ่มศึกษาและพัฒนาความเข้าใจพื้นฐาน การทำงานของมันเมื่อไม่นานมานี้เอง ทั้งนี้อาจจะเป็นเพราะว่า เราไม่ค่อยเห็นความสำคัญของมัน ทั้งๆ ที่ความสุขในชีวิตของมนุษย์เราในเรื่องการรับประทานอาหาร นั้นขึ้นอยู่กับการทำหน้าที่อย่างสมบูรณ์ของจมูก เพราะลิ้นที่รับรสนั้นบอกได้แต่เพียง หวาน เปรี้ยว ขม เค็ม เท่านั้น แต่จมูกต่างหากที่บอกว่าข้าวหน้าเป็ดต่างจากข้าวมันไก่อย่างไร อร่อยหรือว่าไม่ได้เรื่อง สำหรับสิ่งมีชีวิตอื่นๆนั้น การทำหน้าที่รับกลิ่นของจมูก หรือ ระบบสัมผัสไอโมเลกุล มีความสำคัญต่อการอยู่รอดเผ่าพันธุ์ของมันเลยทีเดียว

สิ่งมีชีวิตทุกชนิดตั้งแต่สิ่งมีชีวิตชั้นต่ำอย่างแบคทีเรีย มาจนถึงสิ่งมีชีวิตชั้นสูงอย่างมนุษย์ ล้วนมีระบบสัมผัสที่ตอบรับกับโมเลกุลเคมีต่างๆที่มีอยู่รอบตัว (Molecular Sensing) ซึ่งมีความสำคัญกับการดำรงชีพ เช่น เป็นสัญญาณของอาหาร การจดจำถิ่นที่อยู่ เวลาของการผสมพันธุ์ ไปจนถึงสัญญาณเตือนภัยต่างๆ สิ่งมีชีวิตชั้นสูง เช่นมนุษย์นั้นได้พัฒนาระบบการรับรู้โมเลกุลเคมี จนก้าวหน้าไปอย่างมากทั้งระบบฮาร์ดแวร์ที่ประกอบด้วยต่อมรับกลิ่น ไปจนถึงระบบประสาทที่ส่งสัญญาณไปประมวลผลที่สมอง กับ ระบบซอฟท์แวร์ที่สามารถจดจำ ประมวลผล ในรูปแบบของความรู้สึกถึง “กลิ่นและรส” ได้ สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบางชนิด เช่น หนูแฮมสเตอร์นั้น มียีนที่เข้ารหัสโปรตีนที่เป็นโมเลกุลรับกลิ่น (receptor) ถึง 1000 ยีน คิดเป็น 3% ของจีโนม (รหัสพันธุกรรมทั้งหมดของสิ่งมีชีวิต) ของมันเลยทีเดียว นั่นย่อมแสดงให้เห็นว่า ประสาทสัมผัสในเรื่องการรับรู้กลิ่นและไอระเหย มีความสำคัญเพียงใด

เมื่อคนเราสูดดมอากาศเข้าไป อากาศจะนำพาไอของโมเลกุลเข้าไปในโพรงจมูก ซึ่งกระแสลมแปรปรวน (Turbulence) ในโพรงจมูกจะช่วยทำให้ไอโมเลกุลนั้นเกิดการสัมผัสกับต่อมรับกลิ่น (Odor Receptor) ซึ่งอยู่บนเซลล์ประสาทรับกลิ่น โดยปลายข้างหนึ่งของเซลล์นี้จะไปรวมกันที่ต่อมรวมประสาท (Glomeruli) ซึ่งมันจะทำหน้าที่ขยายสัญญาณ แล้วนำสัญญาณประสาทส่งไปสู่สมองส่วนที่เรียกว่า Olfactory Cortex ทั้งนี้ด้วยความพยายามในการค้นคว้าวิจัยของผู้ได้รับรางวัลโนเบลทั้งสองท่าน คือ Richard Axel กับ Linda B. Buck ซึ่งได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาและการแพทย์ เมื่อปี ค.ศ. 2004 ทำให้เราทราบว่าเซลล์ประสาทรับกลิ่นแต่ละเซลล์นั้นจะมีโมเลกุลรับกลิ่นอยู่เพียงชนิดเดียวเท่านั้นจากเป็นพันชนิด เซลล์รับกลิ่นที่มีโมเลกุลรับกลิ่นชนิดเดียวกันจะส่งสัญญาณไปที่ต่อมรวมประสาทแบบเดียวกัน ทำให้สมองแยกแยะได้ว่าสัญญาณที่เข้ามานั้นมากจากเซลล์ที่มีโมเลกุลรับกลิ่นแบบไหน ซึ่งสมองก็ต้องทำการประมวลผลอย่างหนักเหมือนกัน เพราะมีประเภทของโมเลกุลรับกลิ่น (ยีน) เป็นพันชนิด มีเซลล์รับกลิ่นเป็นล้านเซลล์ ที่ส่งสัญญาณมายังท่อรวมสัญญาณนับหมื่นเส้น

ระบบการรับรู้กลิ่นนั้นมีความซับซ้อนมาก มนุษย์ที่ถูกฝึกมาโดยเฉพาะเช่น นักดมน้ำหอม อาจมีความสามารถจดจำกลิ่นได้ถึง 10,000 ชนิด สำหรับคนทั่วไปนั้นจะจดจำกลิ่นได้จำนวนในหลักร้อยหรือพันเท่านั้น โดยสามารถแยกแยะกลิ่นไปต่างๆนานา ตามประสบการณ์ของตน เช่น กลิ่นไหม้ กลิ่นเปรี้ยว กลิ่นวานิลลา กลิ่นโลหะ กลิ่นหืน กลิ่นกุหลาบ กลิ่นกาแฟ และอื่นๆ โดยจมูกมนุษย์นั้นมีข้อจำกัดที่ไม่สามารถจับกลิ่นที่มีน้ำหนักโมเลกุลที่หนักกว่า 300 ดาลตัน (หนักเท่าไฮโดรเจน 300 อะตอม) ทำให้ไม่สามารถดมกลิ่นที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง รวมทั้งก๊าซพิษหลายๆ ชนิด เช่น คาร์บอนมอนนอกไซด์ เป็นต้น อีกทั้งการระบุกลิ่นก็ไม่เที่ยงตรง แต่ละคนจะมีความรู้สึกไม่เท่ากัน ที่สำคัญที่สุดคือ ไม่สามารถระบุกลิ่นในเชิงปริมาณได้ รู้เพียงว่ากลิ่นแรงหรืออ่อนๆ เท่านั้น ดังนั้นจึงเกิดแนวคิดในการวิศวกรรมเรื่องระบบดมกลิ่นขึ้น โดยการเลียนแบบจมูกมนุษย์ด้วยการสร้างอุปกรณ์ที่เรียกว่า จมูกอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Nose) ขึ้นมา

นาโน โนเบล (ตอนที่ 6)

บุคคลที่ nanothailand จะกล่าวถึงต่อในวันนี้ ท่านเป็นบุคคลเดียวในชุดบทความนาโน โนเบล ที่ไม่ใช่นักวิทยาศาสตร์โนเบล แต่คุณูปการที่ท่านได้ก่อไว้เพื่อการพัฒนานาโนเทคโนโลยี ทำให้ท่านเป็นบุคคลที่สมควรกล่าวถึงในระดับเดียวกับผู้ที่ได้รับรางวัลโนเบล


ในปี ค.ศ. 1986 เดร็กซเลอร์ (K. Eric Drexler)ได้แต่งหนังสือเรื่อง “เครื่องจักรต้นกำเนิด กับการมาของยุคนาโนเทคโนโลยี” (The Engine of Creation: The coming Era of Nanotechnology) ซึ่งนับเป็นหนังสือเล่มแรกของโลกทางด้านนาโนเทคโนโลยี ในครั้งนั้นได้มีการนิยามความหมายของคำว่านาโนเทคโนโลยีเป็นครั้งแรก นับตั้งแต่ปาฐกถาก้องโลกของ ริชาร์ด ฟายน์แมน ประเด็นสำคัญของหนังสือเล่มนั้นได้กล่าวถึงเครื่องจักรที่มีขนาดเล็กมากๆ จนไม่สามารถมองเห็นได้ โดยที่มันสามารถถูกโปรแกรมให้ปฏิบัติภารกิจต่างๆได้ตามสั่ง นอกจากขนาดแล้ว สิ่งที่มันต่างจากเครื่องจักรกลยุคปัจจุบันก็คือ การสร้างและผลิตเครื่องจักรจิ๋วเหล่านี้จะถูกมากๆ เพราะเครื่องจักรกลเหล่านั้นสามารถแพร่พันธ์หรือทำซ้ำตัวเองได้ เดร็กซเลอร์เป็นคนที่มีพลัง ความฝัน และหัวใจที่เปี่ยมล้นไปด้วยจินตนาการ เขาเดินตระเวณไปทั่วสถาบันเทคโนโลยีแห่งแมสซาจูเซตต์ หรือ MIT เพื่อหาหลักสูตรปริญญาเอกทางด้านนาโนเทคโนโลยี ซึ่งขณะนั้น ไม่มีหลักสูตรทางด้านนี้ในโลกเลย แต่แล้วในที่สุดศาสตราจารย์ มาร์วิน มินสกี้ (Marvin Minsky) ก็รับเขาเป็นศิษย์ โดยให้ทำวิทยานิพนธ์ในหัวข้อ “จักรกลและการผลิตระดับโมเลกุล และงานประยุกต์สู่การประมวลผล” (Molecular Machinery and Manufacturing with Applications to Computation) ซึ่งทำให้เขาได้รับการประสาทปริญญาเอกเมื่อปี ค.ศ. 1991 ในสาขา นาโนเทคโนโลยีเชิงโมเลกุล (Molecular Nanotechnology) และนับแต่นั้นมาเดร็กซเลอร์ก็ได้รณรงค์ให้เกิดความตื่นตัวในเรื่องของนาโนเทคโนโลยีมาโดยตลอด ในปี ค.ศ. 1992 เขาได้แต่งหนังสือชื่อ “ระบบนาโน: จักรกลโมเลกุล, การผลิตระดับโมเลกุล และการประมวลผล” (Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing and Computation) ซึ่งถือเป็นแลนด์มาร์กของศาสตร์ทางด้านวิศวกรรมโมเลกุลเลยทีเดียว


อย่างไรก็ตาม วิศวกรรมโมเลกุลแบบเดร็กซเลอร์นั้นก็ใช่ว่าจะได้รับการยอมรับอย่างราบรื่น โดยเฉพาะท่านมักจะถูกวิพากษ์วิจารณ์บ่อยๆ จากนักวิทยาศาสตร์รางวัลโนเบล ริชาร์ด สมอลลีย์ (Richard Smalley) (ผู้ค้นพบบักกี้บอล) ในเรื่องความเป็นไปได้ และยังถูกกล่าวหาอย่างรุนแรงว่าแนวคิดเกี่ยวกับตัวทำซ้ำหรือ Replicator นั้นเป็นเรื่องไร้สาระ ในปี ค.ศ. 2003 เดร็กซเลอร์ได้เขียนจดหมายเปิดผนึกโต้ตอบกับสมอลลีย์อย่างเผ็ดร้อน โดยลงตีพิมพ์ในวารสาร Chemical Engineering News ฉบับ 1 ธันวาคม พ.ศ. 2003 ซึ่งเป็นวารสารที่มีคนอ่านมากทั้งในวงการวิชาการและอุตสาหกรรม อีกทั้งยังมีการแลกหมัดทางวาจา ระหว่างสาวกของทั้ง 2 ฝ่ายในเว็บบอร์ดต่างๆ อย่างดุเด็ดเผ็ดมัน ซึ่งสุดท้ายแล้วได้นำไปสู่การเสียชื่อเสียงของทั้งสองฝ่าย และทำให้เกิดความบาดหมางระหว่างศาสตร์ทางด้านเคมีสังเคราะห์กับวิศวกรนาโนในวงกว้าง โดยเฉพาะประเด็นในเรื่องความใจแคบของนักเคมีสังเคราะห์ที่มองโลกเป็นแค่ด้านเดียว เพราะในท้ายที่สุดแล้ว ทางรัฐสภาอเมริกันก็มีมติให้ทำการศึกษาความเป็นไปได้ของจักรกลโมเลกุลตามแนวคิดของเดร็กซเลอร์


จักรกลโมเลกุลตามแนวคิด Drexler เป็นเรื่องที่ยาก แต่ก็จุดประกายความฝันได้ดี ในช่วงเวลาที่ผ่านมา มันได้ช่วยกระตุ้นความอยากรู้ อยากเห็น อยากทำวิจัยของนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลก และจะยังคงเป็นเช่นนี้ต่อไป ...................

รับสมัครนักศึกษา ป.โท ป. เอก เพื่อพัฒนา Smart Farm System

ประกาศ รับสมัคร นักศึกษาหลักสูตร Computational Science

ศูนย์นาโนศาสตร์ และ นาโนเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยมหิดล รับสมัคร นักศึกษา เข้าเรียนหลักสูตร Computational Science ระดับปริญญาโท และ ปริญญาเอก ผ่านระบบทางไกล โดยลงทะเบียนเรียน เพื่อรับปริญญาของมหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์ จ. นครศรีธรรมราช แต่ทำวิจัยและเรียนจริงที่ ศูนย์นาโนเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยมหิดล ถนนพระราม 6 เขตราชเทวี กรุงเทพฯ

ปริญญา:Master of Science (M.Sc.) and Doctor of Philosophy (Ph.D.) in Computational Science ออกโดย มหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์

การเรียน การสอน: เรียนที่ ศูนย์นาโนเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยมหิดล ถนนพระราม 6 เขตราชเทวี ซึ่งเป็นหน่วยสนับสนุน (Satellite) ของหลักสูตรนี้ ดูรายละเอียดค่าเทอม และหลักสูตร

การทำวิทยานิพนธ์: ทำวิจัยที่ ศูนย์นาโนเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยมหิดล ถนนพระราม 6 เขตราชเทวี กรุงเทพฯ ซึ่งจะมีการออกปฏิบัติการภาคสนาม ดอยแม่สลอง ดอยช้าง ดอยวาวี มหาวิทยาลัยแม่ฟ้าหลวง ชุมพร สวนไวน์เขาใหญ่ มีการฝึกภาคธุรกิจกับบริษัท Start-Up Company ที่จัดตั้งจากงานวิจัย ได้แก่ บริษัท Nano-One และ บริษัท Crystal Research

หัวข้อวิทยานิพนธ์: ขณะนี้ เปิดรับนักศึกษาเพื่อทำวิทยานิพนธ์ ในการพัฒนา เทคโนโลยีเกษตรความแม่นยำสูง (Precision Farming) และ Nano Agriculture โดยมีหัวข้อวิจัย ได้แก่ (Download Brochure ...... version สิงหาคม 2007 )

• Geomatics, GPS, Ambient Sensing, On-Site Delivery, Remote Sensing
• พัฒนาเซ็นเซอร์เกษตร เซ็นเซอร์ตรวจสอบโมเลกุล
• พัฒนา Electronic Nose, ซอฟท์แวร์ดูแลสวน ไร่นา ฟาร์มเกษตร
• พัฒนา Environment Monitoring System
• ระบบ IT สำหรับพืชมูลค่าสูง เช่น ชา กาแฟ ไวน์
• Computer simulation เพื่อเข้าใจสภาวะอากาศ และปัจจัยล้อมรอบต่อผลผลิต
• Microclimate and micro-environment monitoring and modeling
• การนำไปใช้ในอุตสาหกรรม เกษตร สิ่งแวดล้อม ฟาร์ม และไร่นา
• พัฒนาการบันเทิงรูปแบบใหม่ Innovative Entertainment, Ambient Intelligence (AmI)
• การพัฒนาเทคโนโลยี Smart Farm, Smart Winery, Smart Environment
  

คุณสมบัติของนักศึกษา: จบการศึกษาระดับปริญญาตรี หรือ โท วิทยาศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ ทุกสาขาวิชา เกษตรศาสตร์ อุตสาหกรรมเกษตร เทคโนโลยีการเกษตร สิ่งแวดล้อม

สนใจสมัครเข้าเรียน ติดต่อที่ ดร. ธีรเกียรติ์ เกิดเจริญ teerakiat@yahoo.com หรือ โทร 086-6037395

กล้องตาแมลงวัน - ดวงตาเวอร์ชัน 2.0

ศตวรรษที่ 21 เป็นศตวรรษแห่งการยกเครื่อง อัพเกรด ในเกือบแทบ ทุกๆ เรื่อง หลอดไฟมีการอัพเกรดมาเป็นแผ่นไฟ (Lamp Version 2.0) อิเล็กทรอนิกส์ก็ยกเครื่องเป็นอินทรีย์อิเล็กทรอนิกส์ (Electronics Version 2.0) เกษตรกรรมก็พัฒนาจากเกษตรกรรมแบบเดิมไปเป็น เกษตรกรรมความแม่นยำสูง (Agriculture Version 2.0) สิ่งทอก็มีวิวัฒนาการจากเสื้อผ้าที่ไม่มีหัวคิด มาเป็นอาภรณ์ฉลาดที่สามารถตอบสนอง ต่อสภาวะแวดล้อม และความต้องการของผู้สวมใส่ได้ (Textile Version 2.0) แม้กระทั่งสิ่งมีชีวิตเอง ก็กำลังจะมีการยกเครื่องเป็น Life Version 2.0 ซึ่งภาวะการมีอยู่ของชีวิต อาจจะสามารถสร้างขึ้นมาได้ด้วยน้ำมือมนุษย์

ในเรื่องของกล้องถ่ายรูป แม้ว่าจะเปลี่ยนสื่อที่เก็บภาพจากฟิล์ม มาเป็นข้อมูลดิจิตอล แต่กล้องถ่ายรูปที่มีขายในท้องตลาด ก็ยังคงวางอยู่บนพื้นฐานของการมีเพียง 1 เลนส์ เท่านั้น ในธรรมชาตินั้น ระบบประสาทด้านการมองเห็นของสัตว์มีความหลากหลายกว่ามาก กล่าวคือมีทั้งแบบที่ดวงตามีเพียง 1 เลนส์ เหมือนในกล้อง กับแบบที่ดวงตามีหลายเลนส์ หรือ ตาประกอบ (Compound Eye) ที่พบได้ในแมลงหลายชนิด เช่น แมลงวัน โดยดวงตา 1 ดวงของแมลงวันนั้นมีเลนส์ถึง 10,000 เลนส์เลยทีเดียว ทั้งนี้เลนส์แต่ละอันจะหันรับแสงที่มาจากทิศทางต่างๆ กัน ภาพที่ได้ของแต่ละเลนส์จะถูกนำไปประมวลผล แมลงวันจึงมีความไวในการรับรู้การเคลื่อนไหวรอบตัวของมันมาก เราจึงตบมันได้ยากมาก

เมื่อไม่นานมานี้ บริษัท Adobe ได้เปิดตัวกล้องถ่ายรูปรุ่นใหม่ที่มีเลนส์อยู่ 19 อัน โดยเมื่อเราถ่ายรูป เลนส์แต่ละอันจะพยายามโฟกัสไปที่วัตถุในระยะต่างๆ กัน ตั้งแต่ใกล้ไปถึงไกล ดังนั้นภาพที่เราถ่ายออกมาได้จึงมีความคมชัด และเก็บความลึกของภาพมาได้หมด นอกจากนั้นมันยังสามารถนำภาพออกมาแสดงผลในรูปแบบ 3 มิติได้ เมื่อเราได้ดูภาพนั้นอีกที จะเหมือนเราได้ดูมันจริงๆ อย่างไรก็ตามขนาดของกล้องถ่ายรูปที่บริษัท Adobe ผลิตออกมาเป็นต้นแบบนั้น ก็ยังไม่ค่อยน่าใช้ คงจะต้องพัฒนาไปอีกสักระยะ จึงจะอยู่ในขนาดที่พกพาใส่กระเป๋าได้ แต่สิ่งที่นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยโอซาก้ากำลังพัฒนาอยู่นั้น แตกต่างออกไป เพราะ Jun Tanida ตั้งใจจะเลียนแบบแมลงในธรรมชาติอย่างเต็มที่ โดยทำให้เลนส์แต่ละตัวเล็กลงไปจนกระทั่งเป็นฟิล์มบาง โดยต้นแบบที่เขาผลิตขึ้นมาสาธิตแนวความคิดนี้มีเลนส์อยู่ 9 อัน เรียงกันเป็นแถว ภาพที่เลนส์แต่ละอันจับได้จะถูกส่งไปประมวลผลผ่านอินเตอร์เฟสแบบ USB เนื่องจากมันมีขนาดที่เล็กมาก จึงมีโอกาสนำไปติดตั้งในผลิตภัณฑ์ได้มากมาย เช่น ไปติดบนพื้นผิวของโทรศัพท์มือถือ กระจกรถยนต์ ผนังและเพดาน พื้นถนน แปะบนเสื้อผ้า หรือ แม้แต่ไปติดบนผิวของปีกเครื่องบิน มันสามารถจะทำให้ถูกลงได้ จนกระทั่งไปอยู่ได้ในทุกๆ ที่ ชีวิตในอนาคตของเราจะถูกเฝ้ามองด้วยเจ้าตาแมลงวัน ถ้าใครได้เคยดูภาพยนตร์เรื่อง Deja Vu ก็จะรับรู้ได้ถึงความน่าขนลุกนี้

(ภาพบนซ้าย - ตาแมลงวันแต่ละดวง ประกอบด้วยเลนส์และประสาทรับภาพ นับหมื่น ทำให้มันเป็นสัตว์ที่มีประสาทตาที่ไวที่สุดในโลก)

(ภาพขวา - กล้องตาแมลงวันแบบฟิล์มบาง ที่จะทำให้ความเป็นอยู่ในอนาคต ถูกจับตามองได้ในทุกๆ ที่)

Nano in Korea - นาโนเกาหลี

วันนี้ nanothailand ขอพูดเรื่องเกาหลีต่อนะครับ เพราะยังเห่อๆ อยู่ เกาหลีเป็นประเทศที่เริ่มต้นใหม่ หลายๆเรื่องจริงๆ เพราะถึงแม้เขาจะมีประวัติศาสตร์ที่ยาวนานกว่าประเทศไทย แต่เพราะเขาถูกญี่ปุ่นยึดครองไปซะ 35 ปี เมื่อสหประชาชาติมาปลดปล่อยประเทศของเขา ภายหลังจากญี่ปุ่นพ่ายแพ้สงคราม เกาหลีก็ต้องพบกับสงครามภายในที่แบ่งประเทศออกเป็นเหนือกับใต้ ไทยเองก็เคยช่วยเกาหลีหลายอย่าง ทั้งการส่งทหารไปช่วย การไปให้ความรู้ในเรื่องเกษตรกรรม แต่วันนี้เกาหลีแซงหน้าเราไปแล้ว


ถ้าประเทศไทยคิดจะมองหาแม่แบบในการพัฒนาด้านนาโนเทคโนโลยี สหรัฐอเมริกาและ สหภาพยุโรปคงไม่ใช่แน่ๆ ประเทศในเอเชียที่มีความเจริญทางด้านเศรษฐกิจน่าจะเป็นแม่แบบที่ดีกว่า แต่คงไม่ใช้ญี่ปุ่นที่ออกจะดูห่างไกลจากประเทศไทยมากในแง่ของ GDP ประเทศที่เราน่าจะมองก็คงเหลือแค่เกาหลีใต้ เพราะไต้หวันยังมีสถานภาพเป็นเพียงเขตเศรษฐกิจ ซึ่งหากคิดรวมกับจีนแล้วก็คงไม่ใช่แม่แบบที่ดีของประเทศไทย เกาหลีใต้สร้างเนื้อสร้างตัวขึ้นมาจากการมีอุตสาหกรรมเหล็กที่เข้มแข็ง ต่อมาก็สามารถจับกระแสของวิทยาศาสตร์พื้นผิวได้จนกระทั่งพัฒนามาเป็นผู้ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์รายใหญ่ของโลก โดยมีความโดดเด่นกว่าไต้หวันมากในแง่ที่ว่าเกาหลีใต้สามารถพัฒนาตัวเอง จนหลุดพ้นบ่วงที่ยังผูกรัดไต้หวันอยู่กับการเป็นแค่ผู้ถูกว่าจ้างให้ผลิต (OEM) ปัจจุบันตราสินค้าอย่าง Samsung และ LG ถือเป็นตราสินค้าที่มีคุณภาพ ได้รับการยอมรับทั่วโลก ทั้ง 2 บริษัทนี้ยังเป็นผู้นำในนวัตกรรมหลายๆอย่าง ซึ่งแม้แต่ SONY ยังต้องให้ความเกรงใจ เกาหลีใต้ค่อนข้างจะมีความได้เปรียบตรงที่ผู้บริโภคในประเทศจำนวนเกือบ 50 ล้านคน เป็นเสมือนห้องปฏิบัติการขนาดใหญ่ที่พร้อมรับทดสอบนวัตกรรมใหม่ๆทางเทคโนโลยี ซึ่งเมื่อบริษัทในเกาหลีผลิตสินค้าใหม่ๆออกมา ก็สามารถใช้ตลาดในประเทศ ที่มีทัศนคติในการลองของใหม่ทดสอบการใช้งานก่อน ทำให้มีเวลาในการปรับปรุงคุณภาพ เมื่อส่งออกสู่ตลาดโลกจึงมีความเข้มแข็งของตราสินค้ามาก

ความเป็นห้องปฏิบัติการขนาดใหญ่ของผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ ทำให้ประเทศนี้เป็นประเทศแห่งจอแสดง ผลแบบ LCD แบบสี มีติดตั้งกับโทรศัพท์สาธารณะ Kiosk จอโฆษณาต่างๆ ไม่ว่าจะไปที่ไหนก็ต้องเห็นจอ LCD นอกจากนี้จอแสดงผลแบบอินทรีย์เปล่งแสง (OLED) หรือแบบท่อนาโนของคาร์บอนก็คาดว่าจะออกมาให้ชาวเกาหลีใต้ได้ใช้กันในไม่ช้านี้


ประเทศเกาหลีใต้นั้นมีโครงสร้างการให้ทุนที่หลากหลายมาก และมีการให้ทุนจากบริษัท เอกชนมากที่สุดประเทศหนึ่งในโลก โครงการทางด้านนาโนเทคโนโลยีระดับชาติของเกาหลีใต้อย่างเช่น Tera-level Nanodevice (TND) ริเริ่มเมื่อปี ค.ศ. 2000 มีลักษณะจำเพาะและโดดเด่นมาก ดูแปลกกว่าประเทศอื่นๆตรงที่ว่า โครงการนี้ตั้งเป้าไว้ที่การเป็นผู้นำทางด้านนาโนอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งแม้ปัจจุบันก็ยังไม่มีใครตอบได้ว่าหน้าตาของนาโนอิเล็กทรอนิกส์เป็นอย่างไร แม้จะเป็นโครงการที่มุ่งเป้าไปที่ผลิตภัณฑ์เป็นอย่างมาก แต่ในรายละเอียดจะเป็นเรื่องของการพัฒนาวิทยาศาสตร์พื้นฐานหลากหลายสาขา ลักษณะของโครงการแม้จะมุ่งเป้าชัดทั้งๆที่เป้าก็ยังไม่นิ่งนัก แต่ก็ปล่อยให้โครงการดำเนินไปตามธรรมชาติของการพัฒนาของเทคโนโลยี หากฝันของโครงการนี้เป็นจริง เกาหลีใต้จะเป็นผู้นำทางด้านเทคโนโลยีสารสนเทศในอีก 10 ปีข้างหน้า แทนที่สหรัฐอเมริกา

Visiting Korea - Touch and Feel the Sense of Experience Economy

กลับมาจากประเทศเกาหลีแล้วครับ ไม่ได้อัพเดต Blog เสียหลายวัน ต้องขออภัยท่านผู้อ่านด้วยครับ วันนี้ก็จะมีเรื่องเกี่ยวกับประเทศเกาหลีใต้ มาเล่าให้ฟังนะครับ โดยเฉพาะเรื่องเกี่ยวกับความเป็น Experience Economy ของเขา อย่างที่ nanothailand เคยเล่าให้ฟังว่า Experience Economy หรือ เศรษฐกิจฐานจินตนาการ เป็นที่ ที่ซึ่ง มูลค่าของสินค้าขึ้นกับ ความรู้สึก ความฝัน จินตนาการ ประสบการณ์ ที่ผู้บริโภคได้รับ อย่างเช่นที่ Nokia มีสโลแกนว่า Connecting People ซึ่งเขาไม่ได้ขายมือถือ แต่เขาขายประสบการณ์ของการอยู่ในโลก แห่งการปฏิสัมพันธ์อย่างไร้ขอบเขต โดยประเทศที่เป็นผู้นำในการนำ Experience Economy นั้นจะต้องเป็นประเทศที่มีนวัตกรรมสูง อย่างประเทศ Nordic หรือ ประเทศทางแถบสแกนดิเนเวียนั่นแหละครับ ส่วนทางเอเชีย ตอนนี้ประเทศเกาหลีถือว่ากำลังเจริญรอยตามกลุ่มประเทศ Nordic ครับ บริษัทผลิตสินค้าอิเล็กทรอนิกส์ยักษ์ใหญ่ที่สุดของโลก ก็คือ Samsung เขาพยายามสื่อสารกับลูกค้าที่ซื้อผลิตภัณฑ์ของเขาว่า สิ่งที่ลูกค้าซื้อไปจาก Samsung ไม่ใช้สินค้าที่เป็นสิ่งของ แต่เป็นประสบการณ์ที่ดีในการใช้สินค้านั้นๆ โลกส่วนตัวที่ลูกค้าได้รับตั้งแต่ในห้องนอน ได้แก่ จอ LCD, TV, DVD แอร์ เครื่องฟอกอากาศ มาถึงห้องนั่งเล่น ที่มีโฮมเธียเตอร์ ห้องครัวที่มี ตู้เย็นของ Samsung ให้ประสบการณ์ที่บูติค ออกไปทำงานก็พกโทรศัพท์มือถือของ Samsung ที่มีนวัตกรรมล้ำยุคเทียบเท่า i-Phone


nanothailand ไปเกาหลีครั้งนี้ ถึงรู้ว่าเกาหลีไม่ได้ขายทัวร์อีกแล้ว แต่เขาขายประสบการณ์ ในความเป็นเกาหลี เริ่มตั้งแต่การไปเดินเล่นบนเกาะนามี สถานที่ถ่ายทำละครสุดซึ้งเรื่อง Winter Sonata ซึ่งเป็นที่รู้จักในหมู่คนไทยในชื่อ Winter Love Song หรือ เพลงรักในสายลมหนาว การได้ไปถ่ายรูปกลางทิวสน และ ดงแปะก๊วย ทำให้ได้สัมผัสประสบการณ์ อันสุดแสนโรแมนติกของ Winter Love Song เสมือนหนึ่งได้ไปอยู่ในละครเรื่องนั้นเลยทีเดียว จากนั้นได้เข้าไปพักที่ Ski Resort เพื่อรอเล่นสกีในตอนเช้า ณ ยอดเขาที่เรียกว่า High 1 ได้รับประสบการณ์การนอนพื้นแบบเกาหลีที่เรียกว่ากอนโดะ โดยเขาจะเป่าอากาศร้อนเข้าไปในช่องอากาศใต้พื้นเพื่อทำความร้อนให้แก่ห้อง การนอนพื้นจะช่วยทำให้ผู้นอนได้รับความอบอุ่นอย่างเต็มที่ในฤดูหนาว เพราะที่นอนจะดูดซับความร้อนจากพื้น ในขณะที่หมอนที่บรรจุเปลือกธัญพืชจะไม่ดูดซับความร้อน ทำให้นอนได้อย่างอุ่นสบาย การเล่นสกีที่เกาหลีถือว่าคุ้มค่า เพราะมีโครงสร้างพื้นฐานที่ดีไม่แพ้ในออสเตรียเลย ถือว่าเป็น Ski Destination ที่ขายประสบการณ์แบบเอเชีย หลังจากเหน็บหนาว และ เหนื่อยเมื่อยล้ากับประสบการณ์สกี เขาก็พาไปอาบน้ำแร่ ผู้หญิงเกาหลีมีผิวขาวสวย เนียนใส เพราะเขาชอบแช่น้ำแร่ ชอบขัดผิวกันเป็นประจำ สำหรับคนไทยเรา ไม่ใคร่จะเข้าไปสปากันมากนัก แต่สำหรับคนเกาหลีเป็นเรื่องปรกติเลยครับ อาบน้ำแร่สบายตัวแล้ว วันรุ่งขึ้นก็ไปดึงประสบการณ์ความเป็นเด็กออกมา ที่สวนสนุกของบริษัท Samsung ที่มีชื่อว่า Everland


Touch and Feel the Sense of Experience Economy ของ nanothailand ในทริปนี้ ถือเป็นเพียงส่วนหนึ่ง คือบริเวณจังหวัดทางภาคเหนือของเกาหลีเท่านั้น ประเทศนี้ยังมีสิ่งที่น่าสนใจให้ค้นหาอีกมากมายครับ จริงๆ แล้ว ถามว่าประเทศไทยจะทำการท่องเที่ยวแบบ Experience Tourism แบบเค้าได้ไหม ตอบว่าจริงๆ ประเทศเราก็เริ่มมีการทำแบบนี้บ้างแล้วครับ ในภาคเหนือ แล้วก็แถบเขาใหญ่ถิ่นคาวบอยของเรา เพียงแต่ เกาหลีเขาร่วมมือกันทำเป็นระบบเครือข่ายที่ใหญ่มาก นโยบายสั่งตรงลงมาจากรัฐบาลเลย ของเรายังเป็นลักษณะ Bottom-Up คือผู้ประกอบการร่วมใจกันทำ รัฐบาลขิงแก่ไม่ค่อยถนัดงานเชิงรุกครับ แต่ก็หวังว่ารัฐบาลหน้าจะได้มือเจ๋งๆ มาทำงานเหมือนช่วงรุ่งเรืองของไทยเมื่อ 4 ปีที่แล้วครับ

Korea Trip

nanothailand ขอพักไปเที่ยวเกาหลีนะครับ ระหว่างวันที่ 6-10 ธันวาคม 2550 ไม่ได้เอาเครื่อง notebook ไป กะจะไปเที่ยวเต็มที่ คงไม่ได้อัพเดต Blog ในช่วง 4-5 วันนี้ เจอกันใหม่วันที่ 11 ธ.ค. 50 ครับ .......

Sensor Web - การมาถึงของเว็บเวอร์ชัน 2.0

เมื่อประมาณ 10 ปีมาแล้ว มหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนีย เบอร์คลีย์ (UC Berkeley) ได้เริ่มพัฒนาระบบเครือข่ายแบบไร้สาย ที่สามารถคุยกันและทำงานร่วมกันแบบไม่ต้องคำนึงว่าที่ตั้งของแต่ละอุปกรณ์ (หรือโหนด) แต่ละตัวจะอยู่ตรงไหน ขอเพียงให้มีโหนดอย่างน้อย 2 โหนดอยู่ในรัศมีที่สามารถคุยกันถึง เครือข่ายทั้งก้อนก็จะสามารถทำงานได้ในรัศมีที่กว้างไกลไม่สิ้นสุด ยกตัวอย่างหากมีเซ็นเซอร์อยู่ 20 ตัว แต่ละตัวมีรัศมีทำการได้ 200 เมตร เราสามารถนำเซ็นเซอร์มาวางเรียงกันได้ความยาว 4 กิโลเมตร โดยเซ็นเซอร์แต่ละตัวสามารถคุยข้ามไปยังเซ็นเซอร์ตัวไหนก็ได้ ดังนั้นหากเซ็นเซอร์ตัวใดตัวหนึ่งเชื่อมโยงกับเครือข่ายภายนอก เช่น เอา Pocket PC มาจ่อที่เซ็นเซอร์ตัวใดตัวหนึ่ง ก็สามารถดาวน์โหลดข้อมูลทั้งหมดที่เซ็นเซอร์แต่ละตัวบันทึกไว้ออกมาได้หมด เครือข่ายเหล่านี้ยังมีความสามารถในการรักษาตัวเอง (Self Healing) เช่น หากมีโหนดใดหยุดทำงานไป มันก็จะพยายามติดต่อกับตัวที่เหลือแล้วสร้างแผนที่เครือข่ายขึ้นใหม่

เมื่อครั้งที่ UC Berkeley เริ่มพัฒนาโครงการดังกล่าว ขนาดของโหนดเซ็นเซอร์มีขนาดใหญ่เท่าบัตรเครดิต ปัจจุบันสามารถลดขนาดลงไปเท่าเหรียญบาทจนถึงเม็ดถั่ว จนได้รับการขนานนามว่า ขี้ผงอัจฉริยะ (Smart Dust) ในอนาคตวงจรต่างๆ ของเจ้าขี้ผงนี้ยังมีโอกาสที่จะย่อส่วนลงไปเรื่อยๆ ซึ่งหากทำให้เล็กลงไปได้ถึงระดับนาโนเมื่อไหร่ ก็คงจะมีความคล้ายคลึงกับฝุ่นนาโนในนิยายวิทยาศาสตร์เรื่อง Prey ซึ่งแต่งโดยไมเคิล ไครตัน

เซ็นเซอร์ใยแมงมุมเป็นเทคโนโลยีก่อกำเนิดที่จะส่งผลกระทบต่อเทคโนโลยีตัวอื่นๆ เช่น RFID (Radio Frequency Identification) ซึ่งกำลังนำมาใช้ในเชิงการค้าซึ่งจะทำให้สินค้าทุกชิ้นถูกตรวจสอบได้ตั้งแต่ผู้ผลิตไปจนถึงการใช้งาน จนกระทั่งถูกทิ้งเป็นขยะ เป็นต้น มันยังจะไปช่วยทำให้เทคโนโลยีด้านเกษตรก้าวหน้า (Advanced Farming) พัฒนาขึ้นไปอีกระดับ ทั้งนี้ได้มีผู้ทดลองนำเซ็นเซอร์ใยแมงมุมไปใช้ในไร่องุ่น เพื่อควบคุมการปล่อยน้ำและอาหาร เซ็นเซอร์สามารถถูกโปรแกรมจากในบ้านของเจ้าของไร่ผ่านทาง Wi-Fi แต่ละโหนดจะหลับอยู่เกือบตลอดเวลาและจะตื่นขึ้นมาในเวลาที่ตั้งไว้ (เพื่อประหยัดพลังงาน) เพื่อเก็บข้อมูลที่ต้องการ เช่น อุณหภูมิ ความชื้น ความเข้มแสง โมเลกุลเคมี เป็นต้น ทางกระทรวงกลาโหมสหรัฐฯ กำลังออกแบบเซ็นเซอร์ใยแมงมุมเพื่อนำไปใช้ควบคุมอาวุธในสนามรบ เช่น ใช้เซ็นเซอร์ใยแมงมุมวางไว้ทั่วบริเวณชายแดน แทนที่จะใช้กำลังทหารเพื่อเฝ้าเขตแดน

Sensor Web จึงเป็นจุดกำเนิดของ Web Version 2.0 อย่างแท้จริง หาใช่ YouTube อย่างที่เข้าใจผิดกันไม่ เมื่อเทคโนโลยีนี้พัฒนาเบ่งบานเต็มที่ มนุษย์จะสื่อสารกับเซ็นเซอร์ และเซ็นเซอร์ก็จะสื่อสารกับเซ็นเซอร์ รวมไปถึงจักรกลอื่นๆได้ทางอินเตอร์เน็ต โลกทั้งใบจะสามารถถูกเฝ้ามองได้อย่างทั่วถึง

(ภาพบนสุด - เครือข่ายเซ็นเซอร์ใยแมงมุม ที่มีความสามารถในการเฝ้ามอง เก็บข้อมูล แลกเปลี่ยนสื่อสารระหว่างกัน บนเครือข่ายอินเตอร์เน็ตที่เราคุ้นเคยกันดี ทำให้ต่อไปโลกทั้งใบจะอยู่บนหน้าจอของคุณที่ใดก็ได้)

นาโน โนเบล (ตอนที่ 5)

ถ้าฟายน์แมน (Richard P. Feynman) เป็นบิดาแห่งนาโนเทคโนโลยี บินนิก (Gerd Binnig) และโรห์เออร์ (Heinrich Roher) ก็เป็นผู้ที่ทำให้นาโนเทคโนโลยี เป็นอย่างที่มันเป็นในทุกวันนี้ สิ่งประดิษฐ์ที่เกิดขึ้นอย่างไม่ได้ตั้งใจ จนทำให้ท่านทั้งสองได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ ในปีค.ศ. 1986 คือกล้องจุลทรรศน์ทันเนลลิงแบบส่องกราด (Scanning Tunneling Microscope หรือ STM) นั้นได้ทำให้ความฝันของมนุษย์ที่อยากรู้อยากเห็นมานานว่า อะตอมมีรูปร่างอย่างไรเกิดเป็นจริงขึ้นมาได้ จนอาจกล่าวได้ว่ากล้องจุลทรรศน์ที่ท่านประดิษฐ์ขึ้นมานั้น เป็นเสมือนดวงตาของนาโนเทคโนโลยี


STM ทำงานโดยการสแกนพื้นผิวด้วยหัวเข็มที่แหลมมากๆ แหลมจนกระทั่งปลายหัวเข็มนั้นมีเพียงแค่อะตอมเดียวเท่านั้น โดยปลายหัวเข็มจะมีศักย์ไฟฟ้า อิเล็กตรอนบนหัวเข็มจะเกิดการลอดอุโมงค์ศักย์ ข้ามไปสู่พื้นผิว ซึ่งสัญญาณไฟฟ้าจะปรากฎขึ้นตามลักษณะของอะตอมบนพื้นผิวนั้น ได้มีการนำภาพ “เสมือน” ของอะตอมชนิดต่างๆ ซึ่งเกิดจาก STM ไปเปรียบเทียบกับภาพที่ได้จากการคำนวณด้วยกลศาสตร์ควอนตัม พบว่ามีความคล้ายคลึงหรือเหมือนกันมาก การค้นพบของบินนิกจึงเป็นการพิสูจน์รูปร่างของอะตอมจากทฤษฎีควอนตัม และเป็นครั้งแรกที่การพิสูจน์ทำได้ด้วยการ “มอง”


ภายหลังการประดิษฐ์ STM ในปี ค.ศ. 1981 ได้ 4 ปี บินนิกและทีมงานได้พัฒนาสิ่งประดิษฐ์อีกชนิดหนึ่งคือ กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม (Atomic Force Microscope หรือ AFM) ซึ่งเป็นสิทธิบัตรที่ทำรายได้ให้แก่บริษัทไอบีเอ็ม ที่ท่านสังกัดอยู่เป็นอย่างมาก AFM ทำงานคล้ายคลึงกับ STM เพียงแต่หัวเข็มจะสแกนไปบนพื้นผิวโดยให้สัญญาณเป็นแรงอ่อนๆ ในระดับนาโน ทำให้สามารถตรวจวัดพื้นผิวที่ไม่จำเป็นต้องนำไฟฟ้า นอกจาก AFM ไม่ต้องทำงานในสุญญากาศแล้ว มันยังสามารถตรวจวัดพื้นผิวในสภาพของเหลวได้ด้วย AFM มีความง่ายในการใช้งาน ตัวอย่างที่นำมาตรวจวัดไม่ต้องมีการเตรียมการที่ยุ่งยากเหมือนกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน แม้แต่นักเรียนมัธยมศึกษาของประเทศสหรัญอเมริกาก็มีความสามารถจะใช้เครื่องมือชนิดนี้ และด้วยราคาที่ถูกกว่ากล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนมาก (กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนราคาประมาณ 15-20 ล้านบาท กล้อง AFM ราคาประมาณ 2-6 ล้านบาท) ทำให้มันได้เข้าไปครอบครองพื้นที่ในหน่วยวิจัยและปฏิบัติการทดลองทางด้านนาโนเทคโนโลยีทั่วโลก เฉพาะที่ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติเองก็มีเครื่อง AFM ถึง 3 เครื่อง มหาวิทยาลัยใหญ่ๆ ในประเทศไทย เช่น จุฬาฯ มหิดล มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ต่างมีใช้ในห้องปฏิบัติการทางนาโนเทคโนโลยี


นับตั้งแต่วันที่ท่านได้รับรางวัลโนเบล ตราบถึงวันนี้ศาสตราจารย์บินนิก ยังคงทำงานที่ท่านรักอยู่ที่ IBM Zurich ท่านกำลังพัฒนาอุปกรณ์เก็บข้อมูลชนิดใหม่ที่เรียกว่า Millipede ซึ่งมีหัว AFM บรรจุอยู่ 1,000-4,000 หัว ทำงานบันทึกและอ่านข้อมูล โดยการเจาะหัวเข็มลงไป (Nano-indentation) บนพอลิเมอร์ หน่วยเก็บความจำชนิดนี้ เมื่อนำไปใส่ใน Thumb Drive ที่พวกเราชอบใช้กัน ก็จะทำให้ความจุเพิ่มขึ้นเป็นระดับ 200 กิกะไบต์เลยทีเดียว อวสานของฮาร์ดดิสก์ดูเหมือนใกล้จะมาถึงในไม่ช้าแล้ว ด้วยผลงานของนักวิทยาศาสตร์โนเบลคนนี้



(ภาพบน - จากซ้ายมาขวา Heinrich Roher และ Gerd Binnig)

(ภาพล่าง - Millipede ก็คือ AFM มายืนเรียงแถวกันทำงาน)

นาโน ขอนแก่น 2008

มีข่าวด่วนขอแจ้งท่านผู้อ่านทุกท่านครับ ว่าทางมหาวิทยาลัยขอนแก่น โดย Integrated Nanotechnology Research Center เขาจะจัดการประชุมวิชาการทางด้านนาโนเทคโนโลยีที่มีชื่อว่า The 2nd Progress in Advanced Materials (Micro/Nano Materials and Applications) ระหว่างวันที่ 16-18 มกราคม 2551 นี้ที่โรงแรมโฆษะ ขอนแก่น ซึ่งก็เปิดรับบทคัดย่อจนถึงวันที่ 15 ธันวาคม 2550 นี้ครับ เนื้อหาของการประชุมครอบคลุมเรื่องต่างๆ ของวัสดุศาสตร์สมัยใหม่ ได้แก่ การสังเคราะห์วัสดุนาโน การวิเคราะห์วัสดุนาโน การผลิตวัสดุนาโนในระดับปริมาณมากๆ การนำวัสดุนาโนไปใช้ประโยชน์ในงานต่างๆ รวมทั้งในเชิงอุตสาหกรรม การคำนวณและออกแบบวัสดุนาโน ลองคลิ๊กเข้าไปดู Invited Speakers แล้วแม้ว่าจะค่อนข้างไปทางเภสัชมากไปหน่อย ซึ่งอาจทำให้คนสนใจเข้าร่วมน้อย เหมือนงานนาโน เชียงใหม่ เมื่อปีที่แล้ว แต่ด้วยชื่อเสียงของ อาจารย์วิทยา และ อาจารย์สันติ ก็น่าจะช่วยเรียกพลพรรคที่ชอบพอกันมาช่วยงานได้ไม่น้อย ขอเชิญชวนไปร่วมงานนะครับ อากาศที่ขอนแก่นช่วงนี้เย็นๆ บรรยากาศตอนกลางคืนค่อนข้างสบาย มีที่นั่งจิบเบียร์ ฟังเพลง หลายที่ ชั้นใต้ดินของโรงแรมโซฟีเทลขอนแก่น เอง ก็มี Karaoke ที่ค่อนข้างได้มาตรฐานและเป็นกันเอง

(ภาพด้านขวา - ดอกคูนสวยๆ ช่วยเชื้อเชิญให้ไปเยือนเมืองขอนแก่น)

Nano Herbs - นาโนสมุนไพร

ประเทศไทย มีความร่ำรวยในเรื่องของความหลากหลายทางชีวภาพที่สุดในโลกประเทศหนึ่ง ทั้งนี้เนื่องมาจากเรามีพื้นที่มีลักษณะทั้งภูมิอากาศ (เชิงท้องถิ่น) ที่หลากหลายผสมผสานกับภูมิประเทศที่แตกต่าง ตั้งแต่เหนือจรดใต้ ประเทศไทยมีทั้งป่าดิบชื้น ป่าโปร่ง ป่าเบญจพรรณ ทุ่งหญ้า ป่าชายเลนชายฝั่ง ปะการัง เกาะแก่ง เมื่อเทียบกับประเทศใหญ่ๆ อย่างจีน รัสเซีย บราซิล อาร์เจนตินา แล้ว ประเทศไทยมีความหนาแน่นของความหลากหลายทางชีวภาพมากที่สุด เราจึงเป็นเจ้าของพันธุ์พืชและพันธุ์สัตว์ที่จะนำมาสู่ยารักษาโรค และการรักษาสุขภาพได้มากมาย แต่ในอดีตที่ผ่านมา เราไม่ใคร่ได้สนใจในเรื่องเหล่านี้นัก ทั้งๆ ที่เรามีภูมิปัญญาจากสมัยโบร่ำโบราณ ทั้งในเรื่องของการรักษาด้วยวิธีการนวด สมุนไพร ไปจนถึงการบำบัดพิเศษแบบต่างๆ เช่น สุคนธบำบัด เป็นต้น


ประเทศไทยเริ่มรู้จักการนำนาโนเทคโนโลยีมาใช้ในผลิตภัณฑ์สุขภาพครั้งแรก เมื่อนักวิจัยขององค์การเภสัชกรรมได้นำเอาเทคโนโลยีการนำส่งยาที่เรียกว่าไลโปโซม (liposome) ซึ่งเป็นอนุภาคนาโนที่เกิดขึ้นจากชั้นไขมัน 2 ชั้นห่อตัวเป็นลูกกลมๆ ซึ่งมีที่ว่างภายในที่สามารถบรรจุสารเคมี หรือ ยา หรือ โมเลกุล อะไรก็ได้ โดยในครั้งนั้นได้มีการนำเอาสารสกัดจากขมิ้นชันมาบรรจุเข้าไปข้างใน แล้วเรียกผลิตภัณฑ์นั้นว่า “ครีมนาโนหน้าเด้ง” หลักการทำงานของไลโปโซมก็คือการนำส่งสารขมิ้นชันเข้าสู่เซลล์ผิวหนังโดยตรง เนื่องจากผนังเซลล์ก็เป็นชั้นของโมเลกุลไขมันเช่นเดียวกับอนุภาคไลโปโซม ดังนั้นอนุภาคไลโปโซมจึงสามารถรวมตัวเข้ากับผนังเซลล์ได้ จากนั้นจะปลดปล่อยสารที่บรรจุอยู่ภายในให้เข้าไปสู่เซลล์นั้นได้ การใช้ไลโปโซมนำส่งสารสกัดจากขมิ้นชัน จะได้ผลดีกว่าการปล่อยให้สารสกัดซึมเข้าไปในเซลล์ผิวหนังเอง เนื่องจากเซลล์สิ่งมีชีวิตมีกลไกป้องกันสิ่งแปลกปลอมจากภายนอก ผลงานขององค์การเภสัชในครั้งนั้น ทำให้คนไทยรู้จักไลโปโซมมากขึ้น ทำให้เกิดการตื่นตัวในการนำไลโปโซมมาใช้ในการนำส่งสารสมุนไพรอื่นๆ ด้วย เช่น สารสกัดจากกวาวเครือ สารสกัดจากมะละกอ สารสกัดจากสาหร่ายสไปรูลิน่า เป็นต้น ซึ่งจริงๆแล้ว ประเทศไทยก็ยังมีสมุนไพรอีกมากมายรอให้นำไปบรรจุไว้ในไลโปโซม อันที่จริง เทคโนโลยีการผลิตและบรรจุในไลโปโซมก็ไม่ได้ยากเย็นอะไร สามารถทำเป็นสูตรสำเร็จเพื่อใช้สำหรับงาน OTOP ได้ไม่ยากนัก ปัจจุบันเราจึงเห็นห้องปฏิบัติการวิจัยหลายๆ แห่งในประเทศไทยศึกษาเรื่องนี้ ไม่ว่าจะเป็นที่มหาวิทยาลัยมหิดล มหาวิทยาลัยนเรศวร จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย มหาวิทยาลัยขอนแก่น และที่ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ

เทคโนโลยีไลโปโซม ถือว่าเทคโนโลยีขั้นพื้นฐานที่จะนำไปสู่เทคโนโลยี A-Cell ที่กล่าวไปก่อนหน้านี้ และเราควรรีบครอบครอง หากประเทศไทยคิดจะทำ Life Version 2.0


(ภาพด้านบน - แผนภาพของไลโปโซม ซึ่งไม่เพียงแต่จะบรรจุสารไว้ข้างในเท่านั้น ยังสามารถวิศวกรรมพื้นผิวข้างนอกให้มีฟังก์ชันหน้าที่ได้ เช่น ให้มีความจำเพาะเจาะจงกับพื้นผิวอื่นๆ ได้)