Logo - NECTEC and Backto NECTEC HomepageIT Digest

IT Digest ปีที่ 3 ฉบับที่ 5 (1 มีนาคม 2549)

ดอกไม้นาโน (Nanoflowers) 

    ตามปกติแล้วเมื่อเราปลูกดอกไม้ในสวน เราจะต้องใช้เวลาหลายสัปดาห์หรือหลายเดือนถึงจะได้เห็นผลผลิตที่สวยงาม แต่ในห้องทดลองของศูนย์วิทยาศาสตร์นาโนแห่งมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ประเทศอังกฤษ ได้พัฒนาการสร้างดอกไม้นาโนที่สามารถเห็นผลผลิตได้ทันใจขึ้นเป็นผลสำเร็จ โดยดอกไม้ดังกล่าวเกิดจากสารซิลิคอนคาร์ไบด์ที่มีขนาดเล็กกว่าเส้นผมมนุษย์ถึง 1,000 เท่า และเติบโตอย่างรวดเร็ว ซึ่งผู้ที่ทำการทดลองเพาะดอกไม้ชนิดนี้เป็นผลสำเร็จคือ ศาสตราจารย์ ดร. มาร์ค เวลแลนด์ และนางสาวกิม เวย โฮ นักวิทยาศาสตร์สาขานาโนเทคโนโลยีของมหาวิทยาลัย

    นักวิทยาศาสตร์ทั้ง 2 ท่านทดลองนำอนุภาคของโลหะแกลเลียมที่มีขนาดเล็กมากมาสร้างเป็นเมล็ดพันธุ์ และนำชิ้นส่วนอนุภาคเล็กๆ ของเมล็ดพันธุ์นั้นมาให้ธาตุ อาหารต่างๆ เหมือนกับการให้ปุ๋ยในการเพาะปลูกพืช แต่ในกรณีนี้ธาตุอาหารดังกล่าวจะประกอบไปด้วยก๊าซ เช่น มีเทน ผสมอยู่โดยทำปฏิกิริยากับซิลิกอนซึ่งเปรียบเสมือนดินที่ทำให้เกิดดอกไม้ซิลิกอนคาร์ไบด์เติบโตขึ้นมาได้ ทั้งนี้ นักวิจัยไม่ได้ทำการเพาะดอกไม้นาโนเพียงเพื่อความสวยงามเท่านั้น แต่สร้างขึ้นมาเพื่อนำไปใช้เคลือบกระจกรถยนต์เพื่อป้องกันการเกาะของหยดน้ำได้ เนื่องจากดอกไม้ นาโนที่สร้างขึ้นนี้มีคุณสมบัติพิเศษคือไม่ดูดซึมน้ำ ดังนั้นมันจึงสามารถป้องกันการเกาะของหยดน้ำบนพื้นผิวที่มันเคลือบอยู่ได้

Nano Flower
ภาพตัวอย่างดอกไม้นาโน
ที่มา: www.sciencentral.com

    ขั้นตอนการพัฒนาดอกไม้จิ๋วขนาดนาโนนี้ เริ่มจากการที่นักวิทยาศาสตร์ทำการเพิ่มอุณหภูมิของของเหลวที่ได้จากธาตุโลหะแกลเลียม โดยใช้เตาอบที่ควบคุมโดยระบบคอมพิวเตอร์ หลังจากนั้นนำไปหยดลงบนพื้นผิวของสารซิลิคอน (วัสดุที่ทำมาจากทราย) และคาร์บอน แลัวพ่น ก๊าซ มีเทนลงไปเพื่อให้เกิดปฏิกิริยาควบแน่นจับตัวกลายเป็นเส้นบางๆ อยู่ในสารประกอบซิลิคอนคาร์ไบด์ (Silicon Carbide: สารประกอบซิลิคอนกับคาร์บอน) และโดยการควบคุมอุณหภูมิและระดับแรงดันของการพ่นก๊าซให้มีความแตกต่างกันไป ทำให้ ศ.ดร.เวลแลนด์ และนางสาวโฮสามารถเชื่อมโยงและประดิษฐ์เส้นใยที่เกิดขึ้นให้มีรูปร่างเหมือนดอกไม้ได้ นอกจากนี้ ศ.ดร.เวลแลนด์ยังจะนำหลักการนี้ไปใช้กับการอบขนมเค้กอีกด้วย

    ศ.ดร.เวลแลนด์ กล่าวว่า ให้ลองนึกถึงการนำแป้งเค้กไปใส่ในเตาอบทั่วไปแล้วใช้ความร้อน 300 องศาฟาเรนไฮต์ จะเห็นว่าเราอาจได้ขนมเค้กที่มีรูปทรงคล้ายกล้วยหอม แต่ถ้าใช้อุณหภูมิ 400 องศาฟาเรนไฮต์ จะได้ขนมที่มีลักษณะกลมแทน และถ้าใช้อุณหภูมิ 500 องศาฟาเรนไฮต์ อาจจะได้ขนมรูปทรงเหมือนดอกไม้ วิธีการนี้เองทำให้เราสามารถควบคุมรูปทรงของ “ดอกไม้” เพื่อให้ได้โครงสร้างที่ต้องการได้อย่างพอเหมาะพอดีนั่นเอง ตัวอย่างเช่น เราอาจจะนั่งอยู่ที่โต๊ะคอมพิวเตอร์ และสั่งให้เตาอบทำขนมรูปทรงเหมือนดอกไม้ โดยกดปุ่มคำสั่งเพียงปุ่มเดียว หลังจากนั้นเตาอบก็ผลิตขนมที่มีรูปทรงตามที่เราต้องการได้ อย่างไรก็ตาม ในขณะที่เริ่มทำการทดลองนี้ นักวิจัยไม่ได้คาดหวังมาก่อนว่าจะได้โครงสร้างที่งดงามนี้เกิดขึ้น แต่เจ้าของความคิดคือนางสาวโฮ ซึ่งเป็นนักเรียนปริญญาเอกในชั้นของ ศ.ดร. เวลแลนด์ ได้พบกระบวนการใช้ส่วนผสมของก๊าซและความร้อนที่ใช้อยู่ในตอนนี้ ซึ่งการใช้กระบวนการดังกล่าวในการขึ้นรูปเส้นใยนาโนนี้ได้เป็นที่รู้จักอย่างกว้างขวางในปัจจุบัน และโครงสร้างพิเศษที่เกิดขึ้นที่มีลักษณะคล้ายดอกไม้นี้นับ เป็นสิ่งใหม่ที่คณะนักวิจัยได้ค้นพบ

    จากความสวยงามของภาพดอกไม้นาโนที่นางสาวกิม เวย โฮ ถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์สำหรับสแกนอิเล็กตรอนแล้วเพิ่มสีลงไป ทำให้รูปภาพดังกล่าวได้รับรางวัลชนะเลิศการประกวดภาพถ่ายของคณะวิศวกรรมศาสตร์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ และตามที่มีรายงานในนิตยสารดิสคัฟเวอรรี่ว่าดอกไม้นาโนนี้ไม่ได้ให้เฉพาะความสวยงามเท่านั้น แต่คุณสมบัติที่ผิวหน้าของมันสามารถป้องกันน้ำได้ มีลักษณะเหมือนกับผิวของลูกบอลชายหาด จึงนำไปใช้กับวัสดุที่ไม่ ต้องการให้เปียกน้ำ เช่น กระจกรถยนต์ อาคารสิ่งก่อสร้าง และนำไปใช้ทำสิ่งของต่างๆ ให้ทนต่อสภาพอากาศที่แตกต่างกันได้

    และถึงแม้ว่าเส้นใยนาโนจะไม่นำไปสานต่อเข้าด้วยกันเป็นรูปดอกไม้ก็ตาม เส้นใยนาโนเองก็มีคุณสมบัติป้องกันน้ำอยู่แล้ว ซึ่งนำไปสู่ความคิดในการพัฒนาแผงรับพลังงานแสงอาทิตย์ (Solar Cell) รูปแบบใหม่ โดยจะนำเส้นใยนาโนนี้ไปเคลือบบนวัสดุพื้นราบขนาดกว้าง (ให้มีลักษณะคล้ายกับทุ่งหญ้า) และเคลือบทับด้วยพลาสติกชนิดพิเศษ เส้นใยนาโนนี้จะมีลักษณะเทียบได้กับป่าไม้ขนาดจิ๋วที่รับ เอาพลังงานแสงอาทิตย์เข้าไปและดูดซับเอาไว้ในตัว สังเกตได้จากเมื่อเราเดินเข้าไปในป่าทึบเราจะรู้สึกว่ามันมืดเนื่องจากแสงถูกกักเอาไว้นั่นเอง ซึ่งด้วยลักษณะรูปทรงของเส้นใยนาโนนี้ทำให้รับประจุไฟฟ้าเข้าไปในตัวและส่งผ่านอย่างรวดเร็ว ดังนั้นจึงน่าจะนำมาใช้ได้ดีสำหรับการผลิตแผงโซล่าเซลล์ที่มีประสิทธิภาพ ซึ่งจะช่วยให้เกิดการเปลี่ยนแปลงบนโลกได้โดยเฉพาะในประเทศที่กำลังพัฒนาซึ่งมีพลังงานแสงอาทิตย์อย่างเหลือเฟือในขณะที่ไฟฟ้าเป็นสิ่งที่มีอย่างจำกัดและราคาแพง

Nano Flower
ภาพตัวอย่างดอกไม้นาโนที่ถูกสร้างให้มีรูปร่างต่างๆ
ที่มา: www.sciencentral.com

    ถึงแม้ในขณะนี้เทคโนโลยีนี้ค่อนข้างอยู่ตัวแล้วก็ตาม ศ.ดร.เวลแลนด์ ยังคงไม่เห็นด้วยที่จะผลิตดอกไม้นาโนไว้เป็นจำนวนมากๆ ในตอนนี้ เนื่องจากถึงแม้เทคโนโลยีนี้จะช่วยแก้ปัญหาด้านพลังงานของโลกได้แต่ก็ยังต้องใช้เวลาในการพัฒนาอีกมาก

ที่มา:
http://www.sciencentral.com/articles/view.php3?article_id=218392630&cat=3_5
http://www.primidi.com/2004/06/22.html
http://www.genomenewsnetwork.org/articles/2004/09/17/nanoart.php

ฟิลิปปินส์อนุมัติ 4 ผู้ประกอบการท้องถิ่นให้บริการ 3G

    เมื่อปลายเดือนธันวาคม 2548 คณะกรรมการกิจการโทรคมนาคมแห่งฟิลิปปินส์ (Phililppines' National Telecommunications Commission) ได้ออกใบอนุญาตให้ผู้ให้บริการโทรคมนาคมท้องถิ่น 4 รายในฟิลิปปินส์เปิดบริการโทรศัพท์เคลื่อนที่ระบบ 3G ในปี 2551 ซึ่งระบบใหม่นี้จะช่วยให้ผู้ใช้โทรศัพท์หรืออุปกรณ์เคลื่อนที่สามารถรับภาพ เสียง และข้อมูลได้เร็วขึ้นและมากขึ้น โดยบริการใหม่ๆ ที่คาดว่าจะเกิดขึ้น ได้แก่ การถ่ายทอดภาพและเสียงบนโทรศัพท์เคลื่อนที่ (videoconference)

3G
ภาพแสดงโทรศัพท์ในยุค 3G ที่ช่วยให้การติดต่อแบบเห็นหน้ากันทำได้ง่ายขึ้น
ที่มา: http://news.bbc.co.uk

    สำหรับผู้ให้บริการโทรคมนาคมท้องถิ่นในฟิลิปปินส์ ที่ได้รับใบอนุญาตได้แก่ 1) สมาร์ทคอมมูนิเคชั่น (SMART Communications) 2) โกลบ เทเลคอม (Globe Telecom) 3) ดิจิทัล โมบาย ฟิลิปปินส์ (Digital Mobile Philippines) และ 4) คอนเนคติวิตี้ อัลลิมิเท็ต รีสอร์ท เอนเตอร์ไพร้ซ์ (Connectivity Unlimited Resources Enterprise) ทั้งนี้ เงื่อนไขสำคัญที่ผู้ประกอบทั้ง 4 รายนี้ต้องดำเนินการคือ ต้องพัฒนาระบบโครงสร้างพื้นฐานให้เสร็จภายในปี 2550 และเริ่มให้บริการในปี 2551 และที่สำคัญคือต้องจัดให้มีบริการครอบคลุมพื้นที่มากกว่าร้อยละ 80 ของประเทศ ทั้งนี้ผู้ประกอบการรายใหญ่ 2ราย ได้แก่ สมาร์ทคอมมูนิเคชั่น และโกลบ เทเลคอม ได้ให้ข้อมูลว่าทั้งสองบริษัทได้ทดสอบบริการ 3G ด้วยการใช้เทคโนโลยี EDGE (Enhanced Data rates for Global Evolution) เรียบร้อยแล้ว โดยเป็นการพัฒนาขึ้นบนเทคโนโลยี GSM ที่ทั้งสองบริษัทมีอยู่ในปัจจุบัน ทั้งนี้ เทคโนโลยี EDGE จะช่วยให้ การส่งข้อมูล เว็ปไซต์ ภาพ และเสียงผ่านอากาศไปยังอุปกรณ์เคลื่อนที่ชนิดต่างๆ ได้เร็วขึ้นเป็น 3 เท่าจากระบบ GSM แบบธรรมดาที่ใช้กันอยู่

    บริษัทที่ได้รับใบอนุญาตทั้ง 4 รายนี้ได้รับเลือกโดยพิจารณาจากประวัติการให้บริการที่ผ่านมา บริษัทพันธมิตรต่างชาติที่จะเข้ามาร่วมดำเนินการ และผู้ผลิตอุปกรณ์สำหรับ ระบบ 3G ที่จะเข้ามาสนับสนุนบริษัท รวมไปถึงความสามารถทางการเงินที่จะดำเนินการตามแผนที่กำหนดไว้ นอกจากนั้นสิ่งสำคัญคือบริษัทเหล่านี้ต้องทำตามกฎที่ทางคณะกรรมการกิจการโทรคมนาคมแห่งฟิลิปปินส์ได้กำหนดไว้ในข้อที่ 3.6 ว่าด้วยเรื่องการห้ามการกระจุกต้วของการให้บริการ 3G เพียงแต่ในเมืองหลวงหรือเมืองใหญ่เท่านั้น แต่ต้องมีบริการเพื่อสร้างประโยชน์ในท้องถิ่นชนบทด้วย นอกจากนั้น ระบบ 3G ที่กำลังจะให้บริการนี้ต้องสามารถเชื่อมต่อกับผู้ให้บริการโทรคมนาคมรายอื่นๆ ได้ และต้องอนุญาตให้บริษัทอื่นเข้ามาร่วมแบ่งใช้เครือข่าย (network) สำหรับในพื้นที่ที่อนุญาตให้มีเครือข่าย 3G เพียงเครือข่ายเดียว

    เมื่อหันมาดูกลุ่มบริษัทผู้ผลิตโทรศัพท์เคลื่อนที่อย่าง เช่น โนเกีย (Nokia) โมโตโรลา (Motorala) และโซนี่ อิริคสัน (Sony Ericsson) บริษัทเหล่านี้ได้เริ่มเข้ามาทำตลาดโทรศัพท์เคลื่อนที่ 3G ในฟิลิปปินส์เพื่อเป็นการเตรียมรุกตลาดในอนาคตแล้ว แต่โทรศัพท์ที่นำเข้าจำหน่ายยังมี ราคาสูงอยู่ คือมีราคาอยู่ระหว่าง 300-500 เหรียญสหรัฐ กลุ่มตลาดเป้าหมายคือกลุ่มเด็กวัยรุ่น และกลุ่มผู้ที่ต้องการใช้โทรศัพท์ที่มีสมรรถนะการทำงานสูง โดยหวังว่าจะสามารถเข้าไปมีส่วนแบ่งในตลาดโทรศัพท์เคลื่อนที่ที่กำลังขยายตัว ซี่งจากรายงานของ UNCTAD พบว่าจำนวนหมายเลขโทรศัพท์เคลื่อนที่ในฟิลิปปินส์เพิ่มจาก 6.4 ล้านเลขหมายในปี 2543 เป็น 32.9 ล้านเลขหมายในปี 2547 หรือคิดโดยเฉลี่ยคือทุกๆ 5 คนมี 2 คนที่มีโทรศัพท์เคลื่อนที่ อย่างไรก็ดี การเติบโนในอดีตนี้เป็นการขยายตัวในตลาดโทรศัพท์เคลื่อนที่เพื่อการใช้งานแบบทั่วๆไปเท่านั้น ดังนั้น จึงเป็นเรื่องที่น่าจับตามองว่า การเข้ามาของการบริการในระบบ 3G จะกระตุ้นการเติบโตของตลาดโทรคมนาคมในฟิลิปปินส์ได้มากน้อยเพียงใด

    ในประเทศไทยนั้น ขณะนี้คณะกรรมการกิจการโทรคมนาคมแห่งชาติ (กทช.) กำลังดำเนินการจัดทำหลักเกณฑ์การออกใบอนุญาตและเงื่อนไขการให้บริการ 3G อยู่ ซึ่งคาดการณ์ว่าจะสามารถออกใบอนุญาตให้กับผู้ประกอบการที่สนใจให้บริการ 3G ได้ภายในปีนี้ ดังนั้นอีกไม่นานเราคงได้เห็นการให้บริการด้าน 3G ในประเทศไทยเช่นเดียวกับฟิลิปปินส์

ที่มา:
http://www.physorg.com/news9436.html
http://www.esato.com/archive/t.php/t-84229
http://www.asiamedia.ucla.edu/article-southeastasia.asp?parentid=37921

ชิปตรวจโรคไข้หวัดใหญ่ (Flu Chip) 

    ในตอนนี้สถานการณ์เรื่องการระบาดของไข้หวัดนก (กลุ่มไวรัส H5N1) กำลังเป็นเรื่องที่ทุกคนให้ความสนใจเป็นอย่างมาก ไม่ว่าจะเป็นเรื่องการพัฒนาวัคซีนเพื่อใช้ป้องกันโรค วิธีการตรวจวิเคราะห์โรค วิธีการเฝ้าระวังโรค เป็นต้น และเมื่อไม่นานมานี้ได้มีข่าวออกมาว่า ได้มีผู้พัฒนาชิปตรวจโรคไข้หวัดใหญ่ได้แล้ว ชิปที่พัฒนาขึ้นมานี้สามารถนำมาใช้ตรวจวิเคราะห์เชื้อไข้หวัดใหญ่ได้อย่างถูกต้องและรวดเร็วขึ้นกว่าเดิม

    การพัฒนาชิปตรวจโรคไข้หวัดใหญ่นี้เกิดจากการร่วมมือของสองบริษัทคือบริษัท STMicroelectronicsไม่ต้องเว้น เขียนติดกันหมด ถูกแล้ว) และ บริษัท Veredus Laboratories โดยที่บริษัท Veredus Laboratories ได้พัฒนาโปรแกรมคอมพิวเตอร์เพื่อใช้กับห้องปฏิบัติการขนาดเล็กบนชิป (lab-on-a-chip) ที่ชื่อว่า In-Check ซึ่งเป็นชื่อทางการค้าของห้องปฏิบัติการบนชิปที่บริษัท STMicroelectronics พัฒนาขึ้นมา

    ชิปตัวนี้สามารถตรวจสอบได้ว่าคนไข้ติดเชื้อ H5N1 หรือเชื้อไข้หวัดตัวอื่นภายในการทดสอบเพียงครั้งเดียวแทนที่จะต้องทำการตรวจสอบหลายๆ ครั้งเหมือนอย่างที่ทำกันอยู่ในปัจจุบัน ผู้ใช้สามารถทราบผลการทดสอบได้ภายในเวลาแค่หนึ่งชั่วโมงเท่านั้น (เปรียบเทียบกับระบบเดิมที่ต้องใช้เวลาถึง 4 วัน) นอกจากนี้การที่นำตัวอย่างมาวิเคราะห์บนแผ่นชิปเพียงครั้งเดียวจนจบขั้นตอนนั้นยังช่วยลดปัญหาด้านการปนเปื้อน (contamination) ซึ่งอาจจะเกิดขึ้นจากการที่ต้องทดสอบตัวอย่างหลายๆ ครั้งด้วย

    การวิเคราะห์จะเริ่มจากการนำตัวอย่างใส่ลงไปในชิปซึ่งติดอยู่บนแผ่นพลาสติก (ดูรูปตัวอย่างประกอบ) ค่าของตัวอย่างจะถูกอ่านผ่านทางเครื่องมืออ่านค่าแบบพกพา (portable device) และจะถูกวิเคราะห์โดยซอฟต์แวร์ ชีวสารสนเทศ (bioinformatics) ที่สามารถติดตั้งได้ในคอมพิวเตอร์ทั่วไป

    ห้องปฏิบัติการบนชิป In-Check มีฟังก์ชัน PCR (Polymerase Chain Reaction) ในตัว ซึ่งจะช่วยทำหน้าที่เพิ่มปริมาณดีเอ็นเอโดยอาศัยหลักการ DNA Replication จากตัวอย่างดีเอ็นเอจำนวนเล็กน้อยเท่านั้น ดังนั้นระบบห้องปฏิบัติการบนชิปจะช่วยลดเวลาและค่าใช้จ่ายสำหรับการตรวจวิเคราะห์ดีเอ็นเอเมื่อเทียบกับการวิเคราะห์แบบดั้งเดิม ซึ่งเป็นวิธีที่ต้องใช้จำนวนดีเอ็นเอตัวอย่างเป็นจำนวนมาก และยังต้องเสียเวลาส่งตัวอย่างไปวิเคราะห์ที่ห้องปฏิบัติการอีกด้วย

Flu Chip
ภาพตัวอย่างห้องปฏิบัติการบนชิป In-Check
ที่มา:http://www.st.com/stonline/prodpres/dedicate/labchip/labchip.htm

    ในขณะนี้องค์การอนามัยโลก (WHO) ได้กำหนดให้ การตรวจวิเคราะห์เชื้อไวรัสด้วยความรวดเร็วเป็นหนึ่งในสิ่ง ที่จำเป็นที่สุดสำหรับการต่อสู้กับไข้หวัดนก ดังนั้นทั้งสอง บริษัทผู้พัฒนาชิปตรวจโรคไข้หวัดใหญ่ คิดว่าชิปที่พวกเขาพัฒนาขึ้นมานี้จะสามารถนำมาใช้ในการตรวจวิเคราะห์เชื้อไวรัสได้อย่างรวดเร็ว และมีประสิทธิภาพเพื่อที่จะช่วยควบคุมไม่ให้การระบาดของโรคขยายออกไปในวงกว้าง และจากผลของการทดลองซึ่งเป็นที่น่าพอใจ บริษัททั้งสองคาดว่าชิปตรวจโรคไข้หวัดใหญ่นี้จะมีออกมาขายในตลาดในช่วงปลายปี 2006 นี้

ที่มา:
http://blogs.usatoday.com/maney/2006/01/the_flu_chip.html

 

 

ผู้รับผิดชอบ งานศึกษายุทธศาสตร์การวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยี ECTI โทร. 02-564-6900 ต่อ 2363 
Mail to IT Digest

สงวนลิขสิทธิ์ โดยศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ พรบ.ลิขสิทธิ์ พ.ศ.2537
112 อุทยานวิทยาศาสตร์ประเทศไทย ถนนพหลโยธิน ตำบลคลองหนึ่ง อำเภอคลองหลวง จังหวัดปทุมธานี 12120
โทร.02-564-6900 ต่อ 2346 - 2355
Mail to Web Master

Valid HTML 4.01 Transitional Valid CSS! Level A Conformance to Web Content Accessibility Guidelines 1.0 พัฒนาด้วย CSS Technology