ช่วงนี้ผมมีความสนใจเกี่ยวกับการพัฒนาเซ็นเซอร์ที่มีความยืดหยุ่นสูง และมีโอกาสได้อ่านบทความวิจัยที่น่าสนใจอยู่เรื่องหนึ่ง วันนี้จึงอยากนำมาเล่าสู่กันฟังครับ

ในปลายปีที่ผ่านมา Dr Coleman และทีมวิจัย นักเคมีฟิสิกส์จาก Advanced Materials and Bioengineering Research Center (AMBER), Trinity College Dublin, Ireland ได้ตีพิมพ์ผลงานวิจัยชื่อเรื่อง  Sensitive electromechanical sensors using viscoelastic graphene-polymer nanocomposites ซึ่งมีเนื้อหาเกี่ยวกับการพัฒนาเซ็นเซอร์วัดความเครียด (strain sensor) ที่มีความยืดหยุ่น และว่องไวในการตอบสนองเชิงกลสูง ประเด็นที่น่าสนใจในงานวิจัยเรื่องนี้คือ หนึ่งในวัสดุที่นำมาใช้พัฒนาเซ็นเซอร์นั้นคือของเล่นที่เด็กสมัย 1950 รู้จักกันดีภายใต้เครื่องหมายการค้า Silly Putty ของเล่นชิ้นนี้ผลิต และจัดจำหน่ายโดยบริษัท Crayola มาจนถึงปัจจุบัน ตัวของเล่นนี้จะสามารถยืดๆหดๆ เด้งๆ เปลี่ยนรูปร่าง ไหลไปมา ซึ่งตอบสนองจินตนาการและพัฒนาการเรียนรู้ของเด็กๆ

grapheneputty-1481650740585
รูปจาก AMBER

 

สำหรับห้องปฏิบัติการวิจัยของ Dr. Coleman นั้นมีสไตล์การทำงานวิจัย คิดค้นสิ่งใหม่จากสิ่งต่างๆรอบตัว เช่น ของเล่นหรือของใช้ในบ้าน เป็นต้น จนนักศึกษาคนหนึ่งได้เกิดนึกสนุกอยากทดลองนำของเล่นซึ่งคือ Silly Putty มาทำเป็นเซ็นเซอร์ที่มีความยืดหยุ่น ทีมวิจัยจึงได้ทดสอบผสมผงแกรฟีน (Graphene) ซึ่งมีคุณสมบัตินำไฟฟ้าเข้ากับส่วนผสมของวัสดุที่ใช้ขึ้นรูป Silly Putty ซึ่งเรียกวัสดุประกอบนี้ว่า G-putty หลังทำการทดสอบเชิงกล เช่น กดยืด ปล่อยหด พวกเขาได้พบว่าคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่อยู่ในรูปของความต้านทานมีการเปลี่ยนแปลง และตอบสนองจากแรงทางกลได้รวดเร็วเกินกว่าที่พวกเขาคาดคิด Dr. Coleman เสนอแนวการประยุกต์ใช้เซ็นเซอร์ชนิดนี้กับการวัดความดันเลือดของมนุษย์ ขณะนี้พวกเขากำลังดำเนินการจดสิทธิบัตร และปรึกษากับภาคเอกชนเพื่อหาแนวทางความเป็นไปได้ในการลงทุนพัฒนาเทคโนโลยีใหม่โดยต่อยอดจากองค์ความรู้ของงานวิจัยชิ้นนี้

สำหรับตัวผมเองมีความประทับใจต่องานวิจัยชิ้นนี้อยู่ 2 มุม
วัสดุที่ใช้ขึ้นรูปเซ็นเซอร์ชนิดนี้สามารถหาซื้อได้ตามท้องตลาดทั่วไปอีกทั้งส่วนผสมและกรรมวิธีก็สามารถหาสูตรได้ตามอินเตอร์เน็ต ซึ่งหมายความว่าพวกเราสามารถลองทำเล่นเองที่บ้านก็ได้ครับ
เซ็นเซอร์ที่มีความยืดหยุ่น เปลี่ยนแปลงรูปร่างได้ตามพื้นผิวสัมผัส และไวต่อการตอบสนอง สามารถก่อให้เกิดประโยชน์ทางวิศวกรรมอย่างหลากหลายครับ

สำหรับผู้ที่สนใจ สามารถศึกษารายละเอียดเพิ่มเติมได้ตามแหล่งอ้างอิงด้านล่างนี้ครับ ไม่แน่ว่าท่านอาจจะต่อยอดองค์ความรู้นี้จนค้นพบวัสดุผสมใหม่ใหม่ที่มีคุณสมบัติพิเศษดังเช่น งานวิจัยชิ้นนี้ก็เป็นได้

http://www.wsj.com/articles/mix-of-graphene-with-silly-putty-yields-extremely-sensitive-sensor-1481225043
http://science.sciencemag.org/content/354/6317/1257
http://spectrum.ieee.org/nanoclast/biomedical/devices/graphene-and-silly-putty-creates-a-supersensitive-strain-sensor
http://shop.crayola.com/shop-by-brand/silly-putty
http://frugalfun4boys.com/2015/01/22/make-silly-putty/

อย่าลืมกด Like และติดตาม Facebook ของ Blog นี้ เพื่อรับข้อมูลความรู้จากบทความเรื่องต่อๆไปนะครับ 🙂 ปุ่มจะอยู่ทางด้านข้างสำหรับผู้ใช้บนคอมพิวเตอร์ และด้านล่างสำหรับผู้ใช้มือถือหรือแทบเลตครับ

Advertisements