Home
Education
Classroom
Knowledge
Blog
TV
ธรรมะ
กิจกรรม
โครงการทรูปลูกปัญญา

เซ็นเซอร์เคมีสำหรับระบบเสื้อดมกลิ่นอัจฉริยะ

Posted By thaiscience | 12 เม.ย. 61
5,788 Views

  Favorite

ดร. ธารา สีสะอาด นักเรียนทุนโครงการปริญญาเอกกาญจนาภิเษก (คปก.) ที่เพิ่งสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาเอก สาขาวิชาวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมวัสดุ (หลักสูตรนานาชาติ) จากคณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล  โดยมี ผศ. ดร. ธีรเกียรติ์ เกิดเจริญ เป็นอาจารย์ที่ปรึกษาหลัก และมี ผศ. นพ. ม.ล. ทยา กิติยากร และ ดร. พนิดา หล่อวงศ์ตระกูล เป็นอาจารย์ที่ปรึกษาร่วม ได้ประสบความสำเร็จในการศึกษาวิจัยเกี่ยวกับการพัฒนาเซ็นเซอร์เคมีตรวจวัดกลิ่น เพื่อใช้กับระบบจมูกอิเล็กทรอนิกส์แบบสวมใส่ได้ ซึ่งอาศัยกลไกการตรวจวัดกลิ่น เลียนแบบการทำงานของระบบดมกลิ่นของมนุษย์

 

โดยจมูกอิเล็กทรอนิกส์แบบสวมใส่ได้นี้ถูกออกแบบมาในลักษณะของ “เสื้อดมกลิ่นตัวผู้สวมใส่ (smellingShirt)” ซึ่งเป็นนวัตกรรมที่นำเอาฟังก์ชันทางด้านอิเล็กทรอนิกส์เข้าไปอยู่ในสิ่งทอเพื่อเพิ่มความสามารถในการตรวจวัดโมเลกุลของกลิ่นที่ปล่อยออกมาจากร่างกายมนุษย์ โดยใช้เซ็นเซอร์เคมีบนผ้าทั้งหมด 16 เซ็นเซอร์ (ติดไว้ที่บริเวณเสื้อตรงส่วนของรักแร้ข้างละ 8 เซ็นเซอร์) นักวิจัยได้เลือกใช้วัสดุผสมพอลิเมอร์และท่อนาโนคาร์บอน ( polymer/carbon nanotube nanocomposites) เป็นวัสดุเซ็นเซอร์ที่มีประสิทธิภาพในการตอบสนอง (sensitivity) ต่อสารอินทรีย์ระเหยง่าย (volatileorganic compounds, VOCs) ประเภทแอมโมเนีย ไตรเอทธิลอะมีน และอะซิโตน โดยมีหลักการทำงานคือ เมื่อร่างกายปล่อยกลิ่นออกมา โมเลกุลของกลิ่นจะเข้าไปจับกับเซ็นเซอร์ทำให้ค่านำไฟฟ้าของเซ็นเซอร์เปลี่ยนไป หลังจากนั้นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่เชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์ก็จะอ่านสัญญาณเข้ามาประมวลผลและส่งข้อมูลผ่านระบบสื่อสารไร้สายซิกบี (zigbee) มายังคอมพิวเตอร์ เพื่อแสดงผลการวิเคราะห์แยกแยะกลิ่น (odor discrimination) ในแต่ละตัวอย่างที่ได้ทำการตรวจวัด โดยจะสามารถแยกแยะกลิ่นที่ถูกขับออกจากร่างกายได้ เช่น กลิ่นปัสสาวะ ลมหายใจ และกลิ่นรักแร้

 

โดยขณะที่กำลังศึกษาวิจัยอยู่นั้น ดร. ธารา ได้รับการสนับสนุนทุนวิจัยจากโครงการ คปก. ร่วมกับ สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.) และ มหาวิทยาลัยมหิดล ให้เดินทางไปทำวิจัยกับ ศาสตราจารย์ Lieva Van Langenhove ซึ่งเป็นอาจารย์ที่ปรึกษาในต่างประเทศ ณ  ภาควิชาสิ่งทอคณะวิศวกรรมศาสตร์และสถาปัตยกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกนต์ (GhentUniversity) ประเทศเบลเยียม เป็นระยะเวลา 7 เดือน จึงทำให้มีโอกาสได้รับการถ่ายทอดองค์ความรู้ต่าง ๆ ในด้านเทคโนโลยีสิ่งทออิเล็กทรอนิกส์ (E-textiles) ซึ่งล้วนแล้วแต่เป็นประโยชน์ต่อการเสริมสร้างศักยภาพงานวิจัยทั้งสิ้น  โดยนักวิจัยได้นำเอาเทคนิคการพิมพ์สกรีนหมึกนำไฟฟ้าลงบนผ้ามาสร้างชิ้นงานในส่วนของเซ็นเซอร์และวงจรควบคุมการทำงาน พร้อมทั้งบูรณาการเข้ากับเทคโนโลยีจมูกอิเล็กทรอนิกส์ที่กำลังศึกษาวิจัยอยู่ จึงก่อให้เกิดนวัตกรรมใหม่ที่เรียกว่า “จมูกอิเล็กทรอนิกส์แบบสวมใส่ได้” ซึ่งถือเป็นความก้าวหน้าล่าสุดของเทคโนโลยีนี้   

 

ดร. ธารา กล่าวว่าจุดมุ่งหมายสำคัญของการพัฒนางานวิจัยชิ้นนี้ คือ การสร้างนวัตกรรมที่สามารถใช้ประโยชน์ในด้านการดูแลสุขภาพด้วยตนเองที่บ้าน (Home HealthMonitoring, HHM) จากการประเมินสภาวะสุขภาพจากกลิ่นตัวของผู้สวมใส่ ในแบบที่เป็นการตรวจตราวิถีชีวิต และความเป็นไปของกลิ่นตัวที่เกิดการเปลี่ยนแปลง โดยมีความเกี่ยวข้องกับกิจกรรมที่กระทำในชีวิตประจำวันหรือแม้กระทั่งกลิ่นตัวที่ผิดปกติไปอันเป็นสัญญาณที่บ่งบอกว่ามีความผิดปกติหรือภาวะการเกิดโรคบางอย่างขึ้นภายในร่างกาย เช่น โรคกลิ่นตัวเหม็น (fsh-malodorsyndrome) และโรคเบาหวาน เป็นต้น

 

นอกจากนี้แล้ว ผลงานวิจัยดังกล่าวยังสามารถนำไปใช้ประโยชน์เชิงพาณิชย์สำหรับตรวจวัดกลิ่นในอุตสาหกรรมเครื่องสำอาง (cosmetic industry) ซึ่งจะเป็นนวัตกรรมที่มาช่วยในด้านการตรวจสอบและติดตามคุณภาพกลิ่นของผลิตภัณฑ์ระงับกลิ่นกาย โดย ดร. ธารา กล่าวว่า เคยมีโอกาสได้เดินทางไปทำวิจัยร่วมกับหน่วยงาน Beiersdorf’s Corporate R&D Center ที่อยู่ภายใต้การบริหารงานของบริษัท Beiersdorf AG เมืองฮัมบูร์ก ประเทศเยอรมนี ภายใต้โครงการ “E-nose detection of perfumes in a wearable device” เป็นระยะเวลา 2 เดือน ซึ่งมีการแลกเปลี่ยนเรียนรู้และพัฒนางานวิจัยระหว่างมหาวิทยาลัยมหิดลร่วมกับภาคอุตสาหกรรมในต่างประเทศจนถึงขั้นการประยุกต์ใช้งานที่เป็นประโยชน์ในเชิงพาณิชย์ได้ โดยบริษัท Beiersdorf AG ได้สนับสนุนทุนวิจัยเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีนี้เพิ่มเติมเพื่อให้เซ็นเซอร์และระบบเสื้อดังกล่าวสามารถติดตามกลิ่นกายและกลิ่นน้ำหอมของโรลออนได้

 

และจากการได้รับความร่วมมือ ส่งเสริม และสนับสนุนจากหลายฝ่ายในการพัฒนางานวิจัยดังกล่าว เป็นผลให้การดำเนินงานบรรลุตามวัตถุประสงค์และเกิดการพัฒนาอย่างต่อเนื่องไปสู่การใช้ประโยชน์ได้จริง จนกระทั่งผลงานนี้ได้รับรางวัลการนำเสนอผลงานแบบโปสเตอร์ยอดเยี่ยมในการประชุมวิชาการนานาชาติที่ฮ่องกง และได้รับการคัดเลือกให้เข้าร่วมแสดงผลงานนวัตกรรมเกี่ยวกับสิ่งทออัจฉริยะและเทคโนโลยีสวมใส่ที่ประเทศเบลเยียมอีกด้วย

 

และล่าสุดผลงานวิจัยชิ้นนี้ได้รับการพิจารณามอบรางวัลจากสภาวิจัยแห่งชาติ ให้เป็นรางวัลผลงานประดิษฐ์คิดค้น ระดับดี ประจำปี 2560 จากสำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ (วช.) จึงนับเป็นโอกาสที่ดีในการเปิดแนวคิดรูปแบบใหม่ของการพัฒนาอุตสาหกรรมสิ่งทอไทยให้เป็นนวัตกรรมสิ่งทออิเล็กทรอนิกส์แห่งอนาคตที่จะช่วยเพิ่มศักยภาพและขีดความสามารถในการแข่งขันได้ดียิ่งขึ้นบนพื้นฐานของการพัฒนางานวิจัยเชิงสร้างสรรค์ เพื่อผลิตนวัตกรรมใหม่ ๆ ที่สามารถตอบโจทย์ความต้องการเทคโนโลยีของผู้บริโภคในยุคนี้ ซึ่งถือเป็นการเตรียมความพร้อมด้านการวิจัยเพื่อก้าวเข้าสู่โมเดล “ไทยแลนด์ 4.0” ต่อไป

 

 

 

เว็บไซต์ทรูปลูกปัญญาดอทคอมเป็นเพียงผู้ให้บริการพื้นที่เผยแพร่ความรู้เพื่อประโยชน์ของสังคม ข้อความและรูปภาพที่ปรากฏในบทความเป็นการเผยแพร่โดยผู้ใช้งาน หากพบเห็นข้อความและรูปภาพที่ไม่เหมาะสมหรือละเมิดลิขสิทธิ์ กรุณาแจ้งผู้ดูแลระบบเพื่อดำเนินการต่อไป
Tags
  • Posted By
  • thaiscience
  • 2 Followers
  • Follow