“ฟิล์มใสกันร้อน” ผลงานนักวิจัยไทยคว้า "ยูเรกา" รางวัลนวัตกรรมระดับโลก
b ฟิล์มกันความร้อนและยูวีหัวใจไทย ของนักวิจัยเอ็มเทค ทั้งใสและดัดได้ สิ่งประดิษฐ์ที่ไปคว้ารางวัล “ยูเรกา” เวทีแสดงนวัตกรรมระดับโลก ด้านหน่วยงานวิจัยไทยไม่ทอดทิ้งมอบรางวัลเสริมกำลังใจ และอนาคตเมื่อก้าวสู่อุตสาหกรรมจะช่วยส่งเสริมเศรษฐกิจ ลดการนำเข้าฟิล์มต่างแดนได้
เป็นที่น่ายินดีว่าปัจจุบันประเทศไทยมีนักประดิษฐ์ที่คิดค้นงานอันเป็นประโยชน์ต่อการพัฒนาสังคมในหลายๆ ด้านมากขึ้น ซึ่งในปีที่ผ่านมาสำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ (วช.) ได้ให้รางวัลผลงานประดิษฐ์คิดค้น ประจำปี 2548 แก่คนไทยจากหลายสาขาอาชีพ จำนวน 21 รางวัล และ 1 ในนั้นเป็นฟิล์มใสลดความร้อนและรังสียูวี ผลงานของนักวิจัยศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค) อันมีแนวโน้มว่าจะสามารถพัฒนาต่อได้ในเชิงอุตสาหกรรมและลดการนำเข้าฟิล์มจากต่างประเทศได้
ดร.รุ้งนภา ทองพูล พร้อมด้วย ดร.จิตติพร เครือเนตร และนายปรีชา คงรัตน์ นักวิจัยจากเอ็มเทค ได้คิดค้นผลงานที่มีชื่อว่า “ฟิล์มใสดัดได้ ลดการผ่านของรังสีอัลตราไวโอเลตและรังสีอินฟราเรด” (Transparent, UV & IR Shield Films from Liquid) ซึ่งได้รับเหรียญเงินในงาน “บรัสเซลล์ยูเรกา 2004” (Brussels Eureka! 2004) ณ กรุงบรัสเซลล์ ประเทศเบลเยี่ยม อีกทั้งยังได้รับรางวัลชมเชยจาก วช. ประจำปี พ.ศ.2548 อีกด้วย
งาน “บรัสเซลล์ยูเรกา 2004” นับเป็นเวทีการแสดงนวัตกรรมระดับโลก สำหรับนักวิทยาศาสตร์และนักประดิษฐ์ที่ค้นคว้าวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ๆ ซึ่งจัดขึ้นทุกๆ ปีในเบลเยี่ยม โดยปีที่แล้วนับเป็นครั้งที่ 53 แล้ว และมีการนำเสนอผลงานคิดค้นจากนักประดิษฐ์ทั่วโลก ส่วนประเทศไทย วช.ได้จัดงานลักษณะคล้ายกัน ในชื่องาน “วันนักประดิษฐ์” ซึ่งผ่านไปแล้วเมื่อวันที่ 2-4 ก.พ.48
หลายท่านคงจะคุ้นเคยกับฟิล์มกันความร้อนที่ติดรถยนต์หรือตามอาคารที่เป็นกระจก ฟิล์มตามท้องตลาดเหล่านั้นมีราคาค่อนข้างแพงและมักจะมีสีทึบ สำหรับฟิล์มที่ ดร.รุ้งนภาและคณะได้คิดค้นขึ้นนี้มีลักษณะที่ค่อนข้างใส อีกทั้งยังสามารถกันรังสียูวีได้ทั้งหมดอีกด้วย ลักษณะของฟิล์มขึ้นรูปจากสารละลายที่เป็นของเหลว จะมีแผ่นพลาสติก 2 แผ่น ประกบแผ่นฟิล์มไว้ โดยไม่ต้องอาศัยเครื่องมือราคาแพง
การทำฟิล์มชนิดนี้ ดร.รุ้งนภาร่วมมือกับ ดร.จิตติพร ผู้ร่วมโครงการ โดยมีโครงการที่จะทำพลาสติกเพื่อการเกษตร คือทำพวกแปลงคลุมพืช ในตอนแรกทีมวิจัยได้ใช้เม็ดพลาสติกผสมกับไททาเนียมไดออกไซด์ แล้วก็ฉีดออกมาเป็นฟิล์ม แต่ปรากฏว่าฟิล์มไม่ใสแต่จะมีสีออกขาวๆ เหมือนกระดาษ ทำให้แสงที่ตามองเห็นผ่านไม่ได้ จึงเปลี่ยนมาใช้วิธีเคลือบแทน ทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่เป็นแผ่นซ้อนกันหลายๆ ชั้น
“ขั้นตอนก็ต้องผลิตของเหลวตัวนี้ออกมาก่อน ของเหลวตัวนี้จะมีคุณสมบัติที่เมื่อเคลือบลงไปบนพลาสติกแล้วจะสามารถกันรังสียูวีได้ และมีอนุภาคที่เล็กมากจนแสงที่เรามองเห็นได้สามารถผ่านได้ เราจึงเห็นว่ามันใส ของเหลวที่ใช้เป็นสารพวกไททาเนียมไดออกไซด์ซึ่งใช้ในครีมกันแดดอยู่แล้ว และใช้ในพวกสีทาบ้าน” ดร.รุ้งนภาอธิบาย
“ขั้นตอนการพัฒนาใช้เวลาปีครึ่ง แต่พอทำได้แล้วก็ใช้เวลาทำจริงๆ แค่ 5 นาที คือเร็วมากและก็น่าจะเหมาะกับอุตสาหกรรม ใช้งานได้หลายอย่าง ทั้งเป็นกรีนเฮาส์หรือโรงเรือนเพาะปลูก ทำเป็นร่มก็ได้ ในอนาคตก็อาจจะไปทดแทนฟิล์มที่ติดในกระจกรถหรืออาคารได้ค่ะ ตอนนี้มีบริษัทติดต่อเข้ามาเยอะมาก แต่ว่าเขาต้องการในรูปของแผ่นใหญ่ ก็กำลังทำเครื่องจักรเพื่อผลิตให้เขา” ดร.รุ้งนภาแกนนำคณะวิจัยกล่าว
สิ่งประดิษฐ์ของทีมวิจัยนี้มี 2 ชนิดคือ แผ่นฟิล์มที่ทำจากสารละลายไททาเนียมเตตระไอโซพรอพอกไซด์ (Titaniumtetraisopropoxide: TTIP) และฟิล์มอีกชนิดที่ทำจากดีบุกคลอไรด์ (Tin Chloride) ซึ่งฟิล์มที่ผลิตขึ้นได้นี้สามารถกันรังสียูวีได้ถึง 100 เปอร์เซ็นต์ กันรังอินฟราเรดหรือรังสีความร้อนได้ 28-38 เปอร์เซ็นต์ และให้แสงผ่านได้ 67-85 เปอร์เซ็นต์
“ของเรานี่กันยูวีได้ 100 เปอร์เซ็นต์ ในขณะที่แสงที่ตามองเห็นได้ผ่านมากกว่า 70 เปอร์เซ็นต์ คือค่อนข้างที่จะใส แต่ก็ยังกันความร้อนได้ไม่ค่อยดีนัก ฟิล์มทางการค้าที่ราคาสูงเพราะว่าของเขากันรังสีความร้อนได้ดีกว่ามาก แต่ของเรามีข้อดีกว่าคือใส ก็ยังต้องพัฒนาต่อไป ตอนนี้ถือว่าสำเร็จมาขั้นหนึ่งแล้วคือปีแรกเสร็จมาเป็นต้นแบบ ปีต่อไปเราจะทำในเครื่องจักรขนาดใหญ่ สามารถผลิตได้เป็นจำนวนมากๆ อีก 1 ปีก็จะสามารถขายได้” เจ้าของผลงานเทียบข้อดีของฟิล์มที่ผลิตกับฟิล์มตามท้องตลาด
“ทำไมถึงกันรังสียูวีได้ ก็เนื่องจากว่าสารตัวนี้มีลักษณะที่เหมาะสม ถ้าจะให้อธิบายในแนววิทยาศาสตร์คือว่าสารตัวนี้มีระดับชั้นพลังงาน...ระดับช่องว่างระหว่างชั้น 2 ชั้น ที่เรียกว่าสถานะกระตุ้น (Excited State) และสถานะพื้น (Ground State) ตรงกลางที่เป็นช่องว่างนี้เมื่อได้รับพลังงานที่พอเหมาะแล้ว จะทำให้อิเล็กตรอนสามารถกระโดดจากสถานะพื้นไปยังสถานะกระตุ้นได้ ซึ่งสารตัวนี้มีช่องว่างที่เหมาะสมที่จะดูดซับรังสียูวีได้” นักวิจัยจากเอ็มเทคกล่าว
ดร.รุ้งนภาเล่าถึงปัญหาว่าเลือกสารละลายมาทำฟิล์มยาก เพราะไม่แน่ใจว่าจะใช้ตัวไหนดีเนื่องจากมีในรายงานวิชาการอยู่หลายชนิด และพอเลือกได้แล้วก็มีปัญหาอีกว่าเมื่อโดนความชื้นก็จะสลายตัวได้ กลายเป็นผงขาวๆ ทำให้ไม่สวย จึงต้องปรับวิธีว่าจะทำยังไงให้ฟิล์มเสถียรอยู่ได้เป็นเวลานานๆ อีกปัญหาคือการขึ้นรูป หากขึ้นรูปหนาไปฟิล์มก็จะโค้งงอไม่ได้และหัก ก็ต้องผสมสารพวกพลาสติกไทเซอร์ (Plastizer) ลงไปเพื่อให้โค้งงอได้
ส่วนความทนของฟิล์มนั้นขึ้นอยู่กับพลาสติกที่ใช้ และความทนของพลาสติกก็ขึ้นอยู่กับความหนากับชนิด ดร.รุ้งนภาแนะว่าถ้าจะใช้ให้นานจริงๆ อาจเลือกพลาสติกประเภทโพลีเอสเตอร์ชนิดเดียวกับฟิล์มที่ใช้ติดรถยนต์ จะทำให้ใช้ได้นานเท่ากัน เทียบราคากับฟิล์มรถยนต์ก็จะถูกกว่า ตกตารางเมตรละ 80-300 บาท สำหรับราคาวัสดุ แต่ถ้าเป็นฟิล์มรถยนต์ก็แพงกว่า ตารางเมตรละ 2,000 บาท ขึ้นไป
ดร.รุ้งนภา แกนนำคณะวิจัยยังได้เผยถึงความรู้สึกที่ได้รางวัลระดับโลกว่ารู้สึกดีใจ ตอนส่งผลงานเข้าประกวดก็ไม่ได้คาดหวังอะไรเพราะไม่รู้ว่าคนอื่นๆ เขาจะเอาอะไรมาประกวดกันบ้างแล้วก็ไม่แน่ใจว่าผลงานของตนเองจะดีพอหรือเปล่า เพียงแต่คิดว่าต้องทำให้เต็มที่ที่สุด
แม้ว่างานวิจัยชิ้นนี้จะไม่ใช่ผลงานที่ได้รับรางวัลชนะเลิศ แต่อย่างน้อยเราก็ได้เห็นความพยายามในการพัฒนา และอนาคตในการนำสิ่งประดิษฐ์นี้เข้าสู่อุตสาหกรรม ซึ่งจะช่วยส่งเสริมเศรษฐกิจในประเทศและเป็นการผลักดันงานวิชาการให้สังคมเห็นเป็นรูปเป็นร่าง หวังอย่างยิ่งว่าผู้ที่กำลังสร้างสรรค์ผลงานใดๆ ก็ตาม จะไม่ย่อท้อต่อการนำเสนอสิ่งดีๆ สู่สังคม
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น