วันพฤหัสบดี ที่ 22 สิงหาคม พ.ศ. 2562 11:49 น.

การศึกษา

นศ.คณะวิทย์ ม.มหิดลคิดค้นเซ็นเซอร์วัดค่าความเค็มของดินและน้ำ

วันพฤหัสบดี ที่ 18 กรกฎาคม พ.ศ. 2562, 09.56 น.

นศ.คณะวิทย์ ม.มหิดลคิดค้นเซ็นเซอร์วัดค่าความเค็มของดินและน้ำ

บัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยมหิดล ได้ประกาศให้ผลงาน "เซ็นเซอร์ระนาบอเนกประสงค์ชนิดขั้วไฟฟ้าไม่สัมผัสตัวอย่างสำหรับวัดค่าการนำไฟฟ้าพร้อมคุณลักษณะพิเศษเมื่อใช้ร่วมกับวัสดุพรุนแบบแบนทำให้สารแขวนลอยไม่รบกวนการวัด" ของ นางสาวฐิตาพร สอนสะอาด นักศึกษาปริญญาเอกสาขาวิชาเคมี (นานาชาติ) คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล ซึ่งมี รองศาสตราจารย์ ดร.ดวงใจ นาคะปรีชา เป็นอาจารย์ที่ปรึกษา ได้รับรางวัลวิทยานิพนธ์นวัตกรรมระดับดี โดยมีกำหนดเข้าพิธีมอบรางวัล และโล่ประกาศเกียรติคุณ ในวันปฐมนิเทศนักศึกษาใหม่ ประจำปีการศึกษา 2562 วันที่ 8 สิงหาคมนี้

นางสาวฐิตาพร สอนสะอาด กล่าวว่า ผลงาน "เซ็นเซอร์ระนาบอเนกประสงค์ชนิดขั้วไฟฟ้าไม่สัมผัสตัวอย่างสำหรับวัดค่าการนำไฟฟ้าพร้อมคุณลักษณะพิเศษเมื่อใช้ร่วมกับวัสดุพรุนแบบแบนทำให้สารแขวนลอยไม่รบกวนการวัด" หรือเรียกให้เข้าใจง่ายๆ ว่า “เซ็นเซอร์วัดค่าความเค็มของดินและน้ำ” โดยมีกลุ่มเป้าหมายหลัก คือ กลุ่มเกษตรกร และกลุ่มประมง เพื่อให้ทำการเกษตรแบบ “Smart farming” ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เนื่องจากพบว่าทั้งสองกลุ่มนี้ เป็นกลุ่มผู้ประกอบการทางการเกษตรที่สร้างรายได้มหาศาลให้กับประเทศไทย โดยมีมูลค่าการส่งออกของสินค้าจากภาคการเกษตรทั้งสองกลุ่มรวมกันถึง 800,000 ล้านบาท/ปี ซึ่งความเค็มเป็นปัจจัยหลักที่สำคัญมากอันหนึ่งที่ส่งผลต่อการผลิต เช่น ผู้ประกอบธุรกิจประมงน้ำเค็ม ที่ทำการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำชายฝั่งทะเลนั้นต้องควบคุมให้ระดับความเค็มของน้ำในบ่อเพาะเลี้ยงหรือที่ชาวประมงเรียกกันว่า “วัง” นั้นอยู่ในระดับที่เหมาะสมกับสัตว์น้ำประเภทนั้นๆ ซึ่งสัตว์น้ำแต่ละชนิดเติบโตได้ดีในระดับความเค็มแตกต่างกัน และสัตว์น้ำบางประเภทอ่อนไหวมากหากระดับความเค็มตก ก็ทำให้สัตว์น้ำเสียชีวิตลงได้ โดยเฉพาะหอย ถ้าความเค็มเปลี่ยนจะตายเร็วที่สุด และจะทำให้น้ำเน่าเสีย ส่วนกุ้งเป็นสินค้าส่งออกที่สำคัญของไทย โดยมีมูลค่าการส่งออกถึง 50,000 ล้านบาทต่อปี ที่ผ่านมาชาวบ้านทดสอบน้ำเค็มด้วยวิธีที่สืบต่อกันมาแต่โบราณ ซึ่งก็คือ การชิม และการสังเกตุสีของน้ำ พบว่าได้ค่าที่ไม่แน่นอน ไม่คุ้มค่าต่อความเสี่ยง จากตัวอย่างน้ำท่วมใหญ่ในปี 2554 ที่มีการปล่อยน้ำสู่อ่าวไทยอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความเค็มของน้ำกระทันหัน ส่งผลให้สัตว์น็อคน้ำตาย เกิดความสูญเสียอย่างมหาศาล ซึ่งเครื่องมือที่เราคิดขึ้นนี้จะช่วยลดความเสี่ยงตรงนี้ได้ ซึ่ง “เซ็นเซอร์วัดความเค็ม” ตัวที่พัฒนาขึ้นมานี้ตอบโจทย์ให้กับการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำเค็มเป็นอย่างยิ่ง

นอกจากเซ็นเซอร์วัดความเค็มฯ นี้ ยังได้ถูกออกแบบมาให้ใช้วัดค่าความเค็มของดินสำหรับเพาะปลูกได้อย่างสะดวก เซ็นเซอร์นี้ใช้งานง่ายกว่าหัววัดความเค็มที่เป็นแบบดั้งเดิมมากหลายเท่าและเป็นวิธีใหม่สำหรับวัดความเค็มของดิน กล่าวคือ เกษตรกรเพียงนำน้ำสะอาดผสมเข้ากับดินเขย่าให้เข้ากัน นำกระดาษกรองขนาดเล็ก 1 ชิ้น วางบนตัวเซ็นเซอร์ แล้วนำตัวอย่างดินสกัดดังกล่าวหยดลงไปบนกระดาษกรองได้โดยตรง ทำให้ไม่ต้องแยกอนุภาคดินออก เซ็นเซอร์พร้อมวิธีการใหม่นี้ เกษตรกรใช้งานง่ายมากและทำได้รวดเร็วภายใน 1 นาที ซึ่งรวดเร็วกว่าการวัดค่าความเค็มของดินด้วยหัววัดแบบดั้งเดิม ซึ่งต้องทำการกรองอนุภาคดินออกให้หมดด้วยเครื่องกรองสูญญากาศ ซึ่งไม่เหมาะกับงานวัดความเค็มของดินในภาคสนามเลย อีกทั้งต้องใช้ผู้เชี่ยวชาญอีกด้วย

อนึ่ง เซ็นเซอร์วัดความเค็มของน้ำและดิน ที่นักศึกษาและทีมวิจัยได้พัฒนาขึ้นนี้มีลักษณะพิเศษที่เหนือกว่า หัววัดความเค็มดั้งเดิมที่ใช้กันในปัจจุบัน กล่าวคือ หัววัดความเค็มแบบเดิมนั้นสร้างจากขั้วไฟฟ้าแพลตตินั่ม หรือ ทองคำขาว ซึ่งเป็นโลหะชั้นดีมีคุณสมบัติที่ทนต่อการกัดกร่อนมาทำเป็นหัววัด แต่เป็นวัสดุที่มีราคาสูงมาก ด้วยเหตุนี้ เราจึงได้สร้างเซ็นเซอร์ที่ออกแบบพิเศษ เป็นแบบขั้วไฟฟ้าไม่สัมผัสตัวอย่างขณะใช้งานวัดความเค็ม ซึ่งทำให้เราสร้างเซ็นเซอร์จากวัสดุโลหะทั่วไปที่มีราคาถูกกว่าแพลตตินั่มประมาณ 500 เท่า ได้ และเมื่อการวัดเป็นแบบขั้วไฟฟ้าไม่ต้องสัมผัสกับตัวอย่าง จึงทำให้ใช้งานกับตัวอย่างได้หลายประเภท และทนฤทธิ์กัดกร่อนได้สูง ซึ่งขณะนี้สิ่งประดิษฐ์อยู่ในขั้นตอนการขอรับอนุสิทธิบัตร และต่อไปจะพัฒนาให้มีขนาดเล็กสะดวกต่อการพกพาไปใช้กับงานวิเคราะห์ภาคสนามได้

รศ. ดร.ดวงใจ นาคะปรีชา กล่าวว่า ตนมักสอนนักศึกษาอยู่เสมอให้ทำงานวิจัยโดยไม่หวังรางวัล แต่ให้หวังประโยชน์ที่จะเกิดขึ้นกับสังคมก่อนเป็นอันดับแรก ซึ่งในการทำวิจัยนี้ได้มุ่งเน้นการใช้งานได้จริงเป็นประโยชน์อันดับหนึ่ง และยังได้ใช้โจทย์วิจัยนี้ฝึกฝนให้นักศึกษาคิดค้น ออกแบบและทำการทดลองอย่างมีระบบเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ที่เน้นพัฒนาสิ่งใหม่ที่ใช้งานได้จริง นักศึกษาได้ฝึกฝนนำเสนอผลงานวิชาการและสามารถอธิบายงานให้คนทั่วไปที่อาจไม่ได้มีความเชี่ยวชาญในด้านนี้ได้เข้าใจในสิ่งที่นักศึกษาทำอีกด้วย อย่างไรก็ดีการได้รับโอกาสพิจารณารางวัล จากบัณฑิตวิทยาลัยมหิดลนี้ นอกจากนักศึกษามีโอกาสได้สร้างชื่อเสียงให้กับทั้งตนเองและทีมวิจัยแล้ว ก็ถือเสมือนเป็นโอกาสที่เปิดสปอตไลท์ฉายไฟส่องให้ผู้คนได้หันมาสนใจผลงานนี้ และหวังว่าผลงานจะเป็นประโยชน์แก่สังคมและต่อไป ซึ่งจริงๆ แล้วเซ็นเซอร์ที่คิดค้นขึ้นนี้ นอกจากใช้เป็นอุปกรณ์ช่วยด้าน Smart farming แล้วหลักการตรวจวัดลักษณะนี้ ยังสามารถนำไปใช้ประโยชน์อื่นๆ ได้อีกหลายด้าน เช่น ทางการแพทย์ ใช้เป็นเซ็นเซอร์ในเครื่องฟอกไต ใช้เป็นตัวตรวจวัดในห้องปฏิบัติการ และในเครื่องมือวิเคราะห์ต่างๆ นอกจากนี้ในทางอุตสาหกรรมก็ใช้ในการวัดคุณภาพของน้ำ และในอนาคตจะได้มีการพัฒนาต่อยอดไปใช้ตรวจสอบคุณภาพน้ำดื่มด้วย โดยเราหวังเป็นอย่างยิ่งว่านวัตกรรมที่เราสร้างขึ้นนี้จะเป็นส่วนหนึ่งในการช่วยพัฒนาและขับเคลื่อนเศรษฐกิจตามยุทธศาสตร์ชาติ 20 ปี โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านเกษตรกรรมให้มีความสามารถในการแข่งขัน และมีความเข้มแข็งทางเศรษฐกิจ เพื่อผลักดันให้ประเทศของเราก้าวสู่การทำการเกษตรแบบ smart farming สู่การพัฒนาที่ยั่งยืนต่อไป

หน้าแรก » การศึกษา