Materials Intelligence - วัสดุปัญญา (ตอนที่ 8)

ครั้งหลังสุดที่ผมเขียนบทความเกี่ยวกับวัสดุปัญญาคือเมื่อต้นปี 2010 ผ่านไปปีหนึ่ง ดูเหมือนว่าในประเทศเราจะไม่ค่อยมีความก้าวหน้าในเรื่องนี้เท่าไหร่ จากการตรวจสอบของผมเองนั้นพบว่า ประเทศเราเริ่มมีความสนใจและมีกิจกรรมที่เกี่ยวกับวัสดุฉลาดกันมากขึ้นอย่างเห็นได้ชัด แต่แทบจะไม่มีอะไรคืบหน้าในเรื่องของวัสดุปัญญาเลยครับ

ผมขอย้อนกลับไปนิดนึงนะครับ เผื่อบางท่านอาจจะลืมไปบ้างแล้วว่าเราแบ่งยุควัสดุออกเป็นยุคอะไรบ้าง .... ก่อนหน้านี้ ผมได้แบ่งความก้าวหน้าของวัสดุเป็น 3 ยุค ได้แก่

- วัสดุยุคที่หนึ่ง ซึ่งก็คือ Dumb Materials หรือ ยุควัสดุโง่ ซึ่งได้แก่ คอนกรีต ทราย ไม้ กระจก โลหะ กระดาษ ผ้า หรือแม้แต่ พลาสติก ทั้งพลาสติกที่ย่อยสลายได้ หรือ ย่อยสลายไม่ได้ หรือ พลาสติกชีวภาพ ก็ถือว่าเป็นวัสดุโง่ทั้งสิ้นครับ

- วัสดุยุคที่สอง ซึ่งก็คือ Smart Materials หรือ ยุควัสดุฉลาด จะเรียก Advanced Materials ก็ได้ บางคนก็เรียก Functional Materials บางคนก็เรียก Hierachical Structure Materials แต่อย่าไปสับสนกับ Nanomaterials (นาโนวัสดุ) นะครับ คือ นาโนวัสดุเนี่ยเป็นได้ทั้งวัสดุโง่และวัสดุฉลาด ครับ แต่ส่วนมากจะเป็นวัสดุฉลาด เพราะมันทำหน้าที่ได้มากกว่า 1 อย่าง

- ยุคที่สามคือยุคของ Materials Intelligence หรือ วัสดุปัญญา ในยุคนี้วัสดุจะเหมือนมีหัวคิด มีตรรกะ มีซอฟต์แวร์ซ่อนอยู่ข้างใน ถ้าจะพูดให้เว่อร์ๆ ก็คือ วัสดุมีปัญญาแล้ว คือ เป็นขั้นที่สูงกว่าฉลาดขึ้นไปอีก ตอนนี้นักวิจัยที่ทำงานด้านนี้ส่วนใหญ่จะได้งบจากเพนทากอนครับ เพราะส่วนใหญ่ต้องการนำไปใช้ทางการทหาร แนวว่าต้องการสร้างเซอร์ไพรซ์และความได้เปรียบเหนือฝ่ายศัตรู

เมื่อสัปดาห์ที่แล้วนี้เองครับ DARPA หน่วยงานให้ทุนด้านการทหารของสหรัฐฯ ได้ประกาศโปรแกรมใหม่ที่มีชื่อว่า Living Foundries ซึ่งมีเป้าหมายในการวิศวกรรมระบบของสิ่งมีชีวิต เพื่อให้ทำหน้าที่เป็นโรงงานผลิตวัสดุชนิดใหม่ๆ ที่มีคุณสมบัติแปลกใหม่ไปจากเดิม ซึ่งโปรแกรมนี้จะให้ทุนแก่กลุ่มวิจัยต่างๆ ที่สามารถดัดแปลง หรือ สร้างระบบที่อยู่บนพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต เพื่อให้มันทำหน้าที่ที่เราโปรแกรมเข้าไป ให้โรงงานชีวิตนี้ผลิตสิ่งที่เราต้องการ เช่น เชื้อเพลิง ยารักษาโรค พลาสติกชีวภาพ เป็นต้น DARPA มองว่าความก้าวหน้าในศาสตร์ทางด้านนี้ นอกจากจะทำให้กองทัพสหรัฐฯ มีความสามารถทางด้านการผลิตวัสดุสำหรับอาวุธยุทโธปกรณ์อย่างก้าวกระโดดแล้ว มันยังจะช่วยทำให้ประเทศสหรัฐอเมริกามีศักยภาพเพิ่มขึ้นทางด้านอุตสาหกรรมการผลิตโดยรวมอีกด้วย

เนื่องจากศาสตร์ทางด้านนี้มีลักษณะเป็นสหวิทยาการ DARPA จึงต้องการให้ผู้ที่เข้ามาขอทุนมาจากสาขาที่หลากหลายทั้งด้านวิทยาศาสตร์ชีวภาพ และวิทยาศาสตร์กายภาพ ซึ่งจะเปิดมุมมองใหม่ๆ ในเรื่องของชีววิทยา โดยเฉพาะมุมมองทางด้านวิศวกรรม DARPA หวังว่าแนวความคิดใหม่ๆ แหวกแนว จากคนนอกสาขา จะช่วยทำลายกำแพงทัศนคติเก่าๆ ของคนในวงการชีววิทยา ทฤษฎี โมเดล และเครื่องมือจากศาสตร์ที่อยู่นอกสาขาชีววิทยา จะถูกนำมาช่วยออกแบบและพัฒนาระบบชีววิทยา อันจะนำไปสู่ฟังก์ชันใหม่ๆ กระบวนการใหม่ๆ อย่างไม่เคยมีมาก่อน DARPA หวังว่าด้วยวิธีการนี้ จะช่วยปฏิรูปศาสตร์ทางด้านชีววิทยา ให้มีลักษณะเป็นวิศวกรรมมากขึ้น ซึ่งจะทำให้การออกแบบ การสร้าง การทดสอบ ระบบชีววิทยาใหม่ๆ สามารถกระทำได้เร็วกว่าเดิม ในระยะยาว DARPA หวังว่าระบบผลิตวัสดุแบบใหม่นี้ จะเป็นระบบที่สามารถผลิตได้ในสถานที่ใช้ (Point-of-Use) และผลิตในเวลาที่สั่งหรือต้องการ (On Demand) รวมไปถึงความสามารถในการปรับแต่งตามความพอใจของผู้ใช้ ในปริมาณที่มากพอ (Mass Customization)