ไฟล์ประกอบการสอน 01999213 หัวข้อ...

บรรยายโดย ผศ.ดร.ฐตมา รงรตนาอบลจดท าโดย รศ.ดร. มณจนทร เมฆธน

ภาพท 2.1 การเพมขนของประชากรโลกตงแตป ค.ศ. 1750-2100

(ทมา : ดดแปลงมาจาก The Economist, 20 มกราคม 1990, หนา 19)

วทยาศาสตร คอ วชาทศกษาหาความรเกยวกบธรรมชาต ทงทมชวต และไมมชวต เชน ความสมพนธระหวางสวนตางๆ ในธรรมชาตทงในสภาพนงหรอสภาพทมการเปลยนแปลงตามกาลเวลาและตามสภาพการกระตนทงจากภายในหรอจากสภาพภายนอก

เทคโนโลย คอ กระบวนการหรอวธการ และเครองมอทไดจากการน าเอาความรทางวทยาศาสตรและศาสตรอนๆ มาผสมผสานประยกตหรอใชงานเพอใหเกดประโยชนตอมนษย จงมประโยชนและเหมาะสมเฉพาะเวลา และสถานท

2.1.1 นยามและความหมายของวทยาศาสตรและเทคโนโลย

1. ชวยใหมนษยมชวตทยนยาวขน

ยารกษาโรค

ภมตานทาน หรอวคซน

หนยนตชวยผาตด

ความกาวหนาทางสาธารณสข & โภชนาการ

2. ชวยใหมนษยสามารถปรบปรงพนธพช สตว หรอจลนทรย เพอ

เปนอาหาร

ผลตสารปราบศตรพชทปลอดภย

ผลตปยชวภาพ

ผลตฮอรโมนเรงการเจรญเตบโต

เพอความสวยงาม

Insect larva died by infection of Beauveria bassiana

Insect Pests Control by Predatory Insects

mantid

ladybird beetles

3. ชวยใหมนษยมความเปนอยทสดวกสบายขน

เครองมอ เครองจกร เครองทนแรง

เครองใชไฟฟาตางๆ

การตดตอสอสารรวดเรวขน

1. ปรากฏการณเรอนกระจก

2. ชองโหวของบรรยากาศ

3. มลสารตางๆ ปนเปอนในสงแวดลอม

ฝนกรด

กากนวเคลยรทก าจดยาก

สารปราบศตรพช และโลหะหนก

4. การเพมขนของชองวางระหวางประเทศทยากจน และประเทศทร ารวย

ปรากฏการณเรอนกระจก (Green House Effect)

(1) เปนพนฐานปจจยจ าเปนในการด าเนนชวตของมนษย

(2) เปนปจจยหลกทจะมสวนรวมในการพฒนา

(3) เปนเรองราวของมนษย และธรรมชาต

“วทยาศาสตร” มจดมงหมายในการแสวงหาความรอยางเปนระบบ จากการตงขอสมมตฐาน พสจนสมมตฐานดวยกระบวนการทางวทยาศาสตร ความรหรอขอเทจจรงจากปรากฏการณนนๆ ถาไดมการพสจนอกกคงใหขอเทจจรงเหมอนเดม

“เทคโนโลย” มงแสวงหากระบวนการและรปแบบในการประยกตโดยอาศยความรจากวทยาศาสตรเทคโนโลย 2 ลกษณะ คอ

(1) ฮารดแวร (Hardware) หมายถง เทคโนโลยในรปของอปกรณ เครอง มอตางๆ

(2) ซอฟแวร (Software) หมายถง เทคโนโลยในรปของวธการ กระบวนการตางๆ ความร และความมฝมอตางๆ

วทยาศาสตรและเทคโนโลยมการพฒนามาจากค าวา “การวจยและพฒนา”

การวจยพนฐาน การวจยประยกต พฒนาการของการส ารวจการพฒนาการในการผลต/เทคโนโลย

นกวทยาศาสตร วศวกร

ผลทนา

20

จะส าเรจ

ป

เอกชน

การลงทนโดยรฐบาล ================= ==================== อต สาหกรรมรฐบาล

การวจยทางวทยาศาสตร การวจยทางเทคโนโลย

ภาพท 2.2 แสดงแบบจ าลองของเทคโนโลย (ดดแปลงมาจาก Roman 1979)

ความกาวหนาของวทยาศาสตรและเทคโนโลยในประเทศไทย

1) เทคโนโลยพนฐานอะตอม – โมเลกล, ปฏสมพนธระหวางแมเหลกไฟฟา VS อนภาค

2) เทคโนโลยชวภาพสารปราบศตรพชจากธรรมชาต / ปยชวภาพ, Tissue culture, Gen. Engineering ฯลฯ

ส านกงานพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลย พบวาไทยมขดจ ากดทางดานก าลงคนและองคความรของประเทศ

กราฟแสดงมลคาการสงออกของประเทศไทย ป 2537-2541

(ทมา : กรมเศรษฐกจการพาณชย)

0.0

50,000.0

100,000.0

150,000.0

200,000.0

250,000.0

300,000.0

350,000.0

400,000.0

450,000.0

500,000.0

1 2 3 4 5

Year

Millio

n B

ah

t

1. Computer & Accessories

2. Automobile & Parts

3. Electrical Circuit Board

4. Natural Rubber

5. Plastics

6. Jewely

7. Garment & Textiles

8. Edible Oil

9. Chemicals

10. Rubber Products

11. TV, Radio & Accessories

12. Sea Food Products

13. Air Conditioner & Accessories

14. Steel & Metal Products

15. Rice & Products

4) เทคโนโลยอเลกทรอนกส คอมพวเตอร สารสนเทศ ดาวเทยม (I)ระบบสอสารคมนาคมยานยนตไฟฟา, Robot, วสดอเลคทรอนกส

5) เทคโนโลยอเลกทรอนกส คอมพวเตอร สารสนเทศ ดาวเทยม (II)ระบบสารสนเทศทางภมศาสตร, การวเคราะหขอมลระยะไกล, การจ าลองระบบการผลตและสภาพแวดลอมทางเกษตร

6) เทคโนโลยโลหะวสดและยานยนตโลหะผสม, สารกงตวน า, เซรามกส (วสดโครงสราง) Sensor

7) เทคโนโลยพลงงาน ยานยนตและสงแวดลอม

3) เทคโนโลยชวภาพการแพทยการพฒนาวคซน , ชดวนจฉยโรคตางๆจากรงส, การพฒนาวธรกษาโรคตางๆ จากสมนไพร

เทคโนโลยพลงงาน ยานยนตและสงแวดลอม (1) เทคโนโลยการอนรกษพลงงาน

(Energy Conservation Technology)

(2) เทคโนโลยทางดานการน ากลบมาประยกตใชใหม และการกลบคนสภาพมาใชใหม (Recycle and Recovery)

(3) เทคโนโลยทางดานการบ าบดของเสยทเปนพษจากอตสาหกรรม

(4) เทคโนโลยการผลตพลงงานจากชวมวล

(5) เทคโนโลยการผลตไฟฟา จากพลงงานแสงอาทตย

Renewable Energy Technologies

- Solar Energy

- Wind Energy

- Geothermal Energy

- Wave & Tidal Energy

Bioresources

- Biodiesel

- Gasohol

Wind Energy Technology

Representation of an underwater tidal turbine

ววฒนาการของเทคโนโลยหมายถง ความเปลยนแปลงทเกดขนในระบบหรอเครองมอทเกดขนอยาง ซบชอนและมการเปลยนแปลงตามล าดบอยางตอเนอง

ปจจยภายนอก “STEP”1. สงคม (Social) 2. เทคโนโลย (Technology) 3. เศรษฐกจ (Economic) 4. การเมอง (Politic)

2.2.1 ขอจ ากดทส าคญทางเทคโนโลย

1. เทคโนโลยทผลตขนจะตองเปนสวนหนงของชมชนหรอสงคมนนๆ

ทงทางดานเศรษฐกจและวฒนธรรม

2. เทคโนโลยทดและมคณภาพจะตองไมท าลายสภาวะแวดลอม

3. เทคโนโลยทดจะตองท าใหคณภาพชวตดขน

4. การผลตเทคโนโลยใหมๆ จะตองมการวางแผนและมการวจยตรวจสอบ

ทมประสทธภาพ

2.2.2 อตราของววฒนาการทางเทคโนโลย

3. ปจจยภายนอก (External environment)

1. ธรรมชาตของเทคโนโลย (Nature of technology) ความซบซอนของเทคโนโลย มกจะท าใหเทคโนโลยพฒนาไดเรว

2. ขนตอนของการพฒนา (Stage of developement)เทคโนโลยทเปนแมแบบ (Prototype) จะมการพฒนาเรวกวาเทคโนโลยในปจจบน

2.2.3 ววฒนาการของเทคโนโลย

1) ยคหน ในแตละทวปมเวลาของยคหนทแตกตางกนไป

ทวปอเมรกา ~ 30,000 - 2,500 ป กอน ค.ศ.

ทวปเอเชย สนสดลง ~ 6,000 ป กอน ค.ศ.

ทวปยโรป อฟรกา และเอเชยเหนอ สนสดลง ~ 4,000 ป กอน ค.ศ.

1.2 ระยะ Mesolithic Age (Middle Stone Age)

หลง 13,000 ป กอนค.ศ.

1.1 ระยะ Paleolithic (Old Stone Age)

~ 2 ลานปมาแลว - ยคน าแขงสนสดลง

มนษย Cro – Magnon อาย ~ 1 ลานป

1.3 ระยะ Neolithic

8,000 ป กอนค.ศ.

เรมสงคมเกษตรกรรม

ตอนปลายยค เรมมการใชโลหะ

2) ยคทองส ารด (Bronze Age) ~ 3,000 – 1,000 ป กอนค.ศ.

ในตะวนออกกลางและแถบเมดเตอรเรเนยนแบงออกเปน 3 ระยะดงน

2.1 ระยะตนSumarian Civilization

2.2 ระยะกลางBabylon

2.3 ระยะสดทาย Minoan Crete และ Mycenaean Creece

ในประเทศไทยพบเครองใชจากทองสมรด อาย ~ 4,500 ป กอน ค.ศ.

ท อ.บานเชยง จ.อดรธาน และทจ.สกลนคร

3) ยคเหลก (Iron age) 500 ป กอนค.ศ.เรมมการใชเตาเผาในการหลอมโลหะบางชนด เชน เหลกมการใชเทคโนโลยคอนกรตเสรมเหลก การท าเหมอง

4) ยคการปฏวตอตสาหกรรม (Industrial Revolution) เรมทประเทศองกฤษ ค.ศ. 1790 - 1830พฒนาจากการเกษตรแบบชนบท เกษตรแบบเมอง อตสาหกรรมJame Watt & Thomas Newcorman ไดผลตเครองจกรไอน า

5) ยคศตวรรษท 20 (The 20th Century)

5.1 ความเขาใจพนฐาน

เทคโนโลยแหลงพลงงาน

เทคโนโลยการบน

เทคโนโลยการเดนทาง

เทคโนโลยการตดตอสอสาร

เทคโนโลยอาวธสงคราม

เทคโนโลยการผลตสารเคม

เทคโนโลยทางไฟฟาและอเลคโทรนค

5.4 อนาคตของเทคโนโลย

World Industrialization อาวธสงครามทมอานภาพสง

นวเคลยร

เคม

ชวภาพ

5.2 การใหความรดานเทคนค

ใน USA ม รร. ศลปกรรมทางดานเครองกล

5.3 การประเมนผลดานเทคโนโลย

การปลอยแกสพษจาก โรงงาน, อาวธสงคราม, ชองโหวของโอโซน

“เทคโนโลยทองถน” คอ เทคโนโลยทเหมาะสมกบสภาพทองถนนนๆ เกดขนโดยมไดอาศยพนความรทางวทยาศาสตร แตเกดจากการสงเกตปรากฏการณทางธรรมชาตเปนพนฐานในการคนคดเทคโนโลยขนมา

“เทคโนโลยน าเขา” คอ เทคโนโลยทน าเขามาจากทองถนอน แลวถกปรบปรงใหเหมาะกบการด ารงชวตในทองถน

เทคโนโลยนำเขำมกมกำรกระจำยตวออกไปสจดทมศกยภำพตำกวำ หรอออกจำกผรไปสผไมร

เทคโนโลยทองถนแบงไดเปน 3 ระดบ

1. เทคโนโลยระดบต า สวนมากเปนเทคโนโลยทมอยแตเดมตงแตยคโบราณ เกดจากความจ าเปนในการยงชพของชาวชนบทในทองถน มการสบทอดเทคโนโลยตอๆกนมาพรอมกบขนบธรรมเนยม ประเพณ & วฒนธรรมของทองถน =เทคโนโลยพนบาน เชน ยาสมนไพรพนบาน ครกต าขาว ลอบดกปลา และกระตายขดมะพราว เปนตน ผใชไมจ าเปนตองเขาใจเทคโนโลยถงระดบแกไข

2. เทคโนโลยระดบกลาง เกดจากการปรบปรงพฒนาเทคโนโลยระดบต าหรอเทคโนโลยพนบานขนมาเพอใหไดรบประโยชนจากเทคโนโลยนนมากยงขน เชนการปลกพชหมนเวยน การถนอมอาหาร อางเกบน า เครองขดมะพราว การท าขาวหมาก และการเพาะเหด เปนตน ผใชตองเขาใจเทคโนโลยถงระดบแกไขได

3. เทคโนโลยระดบสง เปนเทคโนโลยทไดจากประสบการณอนยาวนาน มความสลบซบซอนเพราะตองมความสามารถในการปรบปรงแกไข ตองรจกดดแปลงเทคโนโลยเดม ใหมคณภาพดขนจนกอใหเกดประโยชนสงสด อาจจ าเปนตองอาศยการศกษาเรยนรในสถาบนการศกษาชนสง มการวจย ทดลอง อยางสม าเสมอ และมการประดษฐ คดคน เครองมอ เครองจกรกลตางๆ ทมประสทธภาพสง เชน การผลตอาหารกระปอง กะทกระปอง การผลตเบยร ไวน การคดเลอกพนธพชหรอสตวโดยใชเทคโนโลยชวภาพ การใชเทคโนโลยชวภาพ เปนตน

- เทคโนโลยดานอตสาหกรรมของประเทศไทยยงอยในระดบต า เทคโนโลยในระดบสง มกเนนไปทางดานเกษตรกรรม

- หลง world war II ประเทศไทยไดตงคณะกรรมการสรางอตสาหกรรมแหงชาต คณะกรรมการสงเสรมการลงทน และบรรษทอตสาหกรรม

- พ.ศ. 2503 มพระราชบญญตสงเสรมการลงทน

- ปจจบนประเทศไทยมเทคโนโลยทคนไทยสราง ตงแตระดบพนบาน ถงระดบสง แตการถายทอดไปสทองถน ยงมประสทธภาพต า

เรยกอกอยางวา “ภมปญญาไทย” เปนการสะสมองคความรมาจากประสบการณของชวต สงคมและในสภาพแวดลอมทแตกตางกน & มการถายทอดสบตอกนมาเปนวฒนธรรม = ภมปญญาชาวบาน เชน งานหตถกรรมตางๆ (การทอผา ท าเสอ เครองสาน) พธบวชตนไม

ภมปญญาทองถน

1. เทคโนโลยการเกษตร เทคโนโลยอาหาร สวนใหญของเราจดไดวาอยในระดบสง แตขาดการเผยแพร

2. เทคโนโลยชวภาพ คอ การน าเอาความรและกระบวนการตางๆ ไปใชกบสงมชวตทกชนด หรอไปจดการกบสงมชวตเพอท าใหเกดผลตผลใหมๆ

3. เทคโนโลยทางอตสาหกรรม ไดแก เทคโนโลยกระบวนการผลต การวางแผนกอสรางโรงงาน การก าจดของเสย การซอมแซมรกษาเครองจกรและอปกรณ การรกษาความปลอดภย เปนตน

สถานภาพทางเทคโนโลยในปจจบน

อยในระดบทเรยกวารบเทคโนโลยจากตางประเทศเขามา แลวดดแปลงและพฒนาตอเพยงเลกนอย จงตองพงพาเทคโนโลยน าเขาจากตางประเทศเปนอยางมาก

รปแบบการถายทอดเทคโนโลยของไทย1. ซอเทคโนโลยแบบเบดเสรจ

2. การน าผลตภณฑของตางประเทศมาดดแปลง

3. การสงคนไทยไปศกษาและดงานในตางประเทศ

4. การเผยแพรความรผานสอมวลชนและจดพมพเปนเอกสารวชาการ

เทคโนโลยน าเขา1. การเกษตร2. ชวภาพ3. อตสาหกรรม4. การแพทย 8. วสดศาสตร

7. ระดบสง6. การขนสง5. สอสารโทรคมนาคม

ความส าคญของเทคโนโลยตอการพฒนาประเทศ

ผใดครองเทคโนโลยผนนครองเศรษฐกจ

ผใดครองเทคโนโลยผนนครองอ านาจ

รปแบบการใชเทคโนโลยเพอการพฒนาประเทศ

- ขนกบชนดของโครงการทตองการพฒนานนๆ วามเทคโนโลยใดทเหมาะสด- เทคโนโลยทเหมาะสม เปนสงทจ าเปนในการพฒนาประเทศแบบยงยน

เพมรายได เพมคณภาพชวต

การพฒนาโครงสรางของระบบอตสาหกรรมของประเทศไทย ตองใชเทคโนโลยตางๆดงนเขาชวย

1. เทคโนโลยดานมาตรวทยา

2. เทคโนโลยดานเทคนคการผลตและการควบคมคณภาพ

3. เทคโนโลยดานคอมพวเตอรเพอการออกแบบและการผลต

4. เทคโนโลยดานการพฒนาผลตภณฑและคณภาพ

5. เทคโนโลยดานการจดการตนทน มาตรฐานสนคา และสงแวดลอม

เทคโนโลยดานการจดการสงแวดลอม เชน

น าเสยจากโรงงาน

เทคโนโลยการบ าบดน าเสย

(Oxidation Pond)

เทคโนโลยการควบคมคณภาพ(Kjaldahl Method)

(Oxidation Pond) เทคโนโลยการท าแหง(Spray Dry)

(Oxidation Pond)เทคโนโลย

การแยกสาหรายจากน า(Centrifuge)

(Oxidation Pond) เทคโนโลยการผลต(Culture Pond)

น าน ามาวเคราะหสารอาหาร

เตมสารอาหารเลยงสาหรายเพม

ภาพท 2.8 การน าเอาน าทงจากโรงงานแปงมนส าปะหลงมาผลต

สาหรายเกลยวทองเพอเปนอาหารสตว

อปสรรค ความส าเรจ และลมเหลว ของการพฒนาเทคโนโลยของประเทศ

ภาพท 2.10 อปสรรคทอาจท าใหการพฒนาเทคโนโลยกลมตางๆ ไมถงจดทน ามาใชงานได

(ทมา : อนาคตของธรกจเทคโนโลย 2540.)

การลงทน เพอการพฒนาวทยาศาสตรของประเทศตางๆ โดยคดจากผลตภณฑมวลรวมในประเทศ

(GDP : gross domestic product) ใน พ.ศ. 2544 ญปน 2.98 %สหรฐอเมรกา 2.80 %ไตหวน 2.16 %เกาหลใต 2.92 %สงคโปร 2.12 %มาเลเซย 0.49%ไทย 0.26%

ความส าเรจของการพฒนาเทคโนโลยของประเทศจากการด าเนนงานมาหนงทศวรรษ

1. สรางบรรยากาศทางวทยาศาสตรและเทคโนโลย

2. สงเสรมการวจยและพฒนาผลชดเจนในภาครฐ > เอกชน

3. การเตรยมบคลากรดานวทยาศาสตรและเทคโนโลย

ปญหาและแนวทางการแกปญหาดานวทยาศาสตร และเทคโนโลยของประเทศ

1. ภาคเอกชนยงมขดความสามารถทางเทคโนโลยต า2. การพฒนาผลตภณฑชมชน ยงมปญหาในการเชอมโยงกบวทยาศาสตร และเทคโนโลย

ททนสมย3. ก าลงคนดานวทยาศาสตรและเทคโนโลยของประเทศยงไมเพยงพอทงในเชงปรมาณ

และคณภาพ4. โครงสรางพนฐานยงไมเพยงพอทจะสนบสนนวทยาศาสตรและเทคโนโลยของประเทศ5. ประชาชนทวไปยงไมตระหนกถงความส าคญและไมมความรเกยวกบวทยาศาสตรและ

เทคโนโลย6. ระบบบรหารจดการดานวทยาศาสตรและเทคโนโลยของประเทศไมมเอกภาพ ม

ประสทธผลต า

1. ประเทศไทยตองเรงแกปญหาแบบคขนาน คอ ตองกระตนใหภาคเอกชนเพมประสทธภาพในการแขงขนมการแลกเปลยนความรกบภาครฐ เพอสรางเทคโนโลยของตนเอง

2. พฒนาบคลากรดานวทยาศาสตรและเทคโนโลย ทงระยะสน และ ยาว

3. ตองสรางความรและความเปนเลศในเทคโนโลยทจ าเปนตอการสรางความเขมแขงของอสาหกรรม

สถานภาพการสนบสนนการวจยและพฒนา

1) การสนบสนนดานการเงน

2) มาตรฐานทางภาษอากร

3) การสนบสนนดานเทคโนโลย

4) การสนบสนนดานการพฒนาก าลงคน

โดยหนวยงานของรฐ

ส านกงานคณะกรรมการวจยแหงชาต

ส านกงานพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาต (สวทช.)

ส านกงานกองทนสนบสนนการวจย (สกว.)

สถาบนวจยระบบสาธารณสข

กองสงเสรมเทคโนโลย

ศนยถายทอดเทคโนโลย

ส านกงานพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาต

บรรษทเงนทนอตสาหกรรมแหงประเทศไทย

คณะกรรมการสงเสรมการลงทน

ส านกงานคณะกรรมการวจยแหงชาต ใหทนใน 12 สาขา คอ6 สาขาทางวทยาศาสตร คอ

6 สาขาทางสงคมศาสตร คอ

1) วทยาศาสตรกายภาพ & คณตศาสตร

3) วทยาศาสตรเคม & เภสช

5) วศวกรรมศาสตร & อตสาหกรรมวจย4) เกษตรศาสตร & ชววทยา

2) วทยาศาสตรการแพทย

6) เทคโนโลยสารสนเทศและนเทศศาสตร

1) ปรชญา

5) สงคมวทยา

3) รฐศาสตร & รฐประศาสนศาสตร4) เศรษฐศาสตร

2) นตศาสตร

6) ศกษาศาสตร

ส านกงานคณะกรรมการวจยแหงชาต

ส านกงานพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาต (สวทช.)

ส านกงานกองทนสนบสนนการวจย (สกว.)

สถาบนวจยระบบสาธารณสข

กองสงเสรมเทคโนโลย

ศนยถายทอดเทคโนโลย

ส านกงานพฒนาวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงชาต

บรรษทเงนทนอตสาหกรรมแหงประเทศไทย

คณะกรรมการสงเสรมการลงทน

สถานภาพการสนบสนนการวจยและพฒนา

1) การสนบสนนดานการเงน

2) มาตรฐานทางภาษอากร

3) การสนบสนนดานเทคโนโลย

4) การสนบสนนดานการพฒนาก าลงคน

โดยหนวยงานของรฐ

บรการดานโครงสรางพนฐานทภาครฐจดใหภาคเอกชน

(1) บรการขอมลทางวทยาศาสตร(2) การวเคราะห ทดสอบ และสอบเทยบ

(3) เครองมอและอปกรณวทยาศาสตร(4) ทปรกษา

(5) หองปฏบตการโรงประลองและหนวยบมเพาะเทคโนโลย(6) การคมครองทรพยสนทางปญญา สทธบตร ลขสทธ Logo

(7) มาตรฐานและควบคมคณภาพ(8) การฝกอบรมนกวจย(9) การผลกดนใหรวมมอวจยกบภาครฐและการรวมกลมวจย

วสยทศน เปาหมาย กลยทธ มาตรการ และแนวทางการปฏบต

การขบเคลอนประเทศไปส สงคมและเศรษฐกจฐานความร ตองอาศยองคประกอบหลกอยางนอย 4 ประการ คอ

1). ระบบนวตกรรมแหงชาตทเขมแขงและเชอมโยงเปนเครอขาย (National innovation system)2). ทรพยากรมนษยทมคณภาพ (Human resources)3). ขดความสามารถทางเทคโนโลยในสาขาหลก (Core technologies) 4 สาขา 4). สภาพแวดลอมทเอออ านวย

เทคโนโลยในสาขาหลก

1). เทคโนโลยสารสนเทศและการสอสาร (Information and Communication Technology) 2). เทคโนโลยวสด (Material technology) 3). เทคโนโลยชวภาพ (Biotechnology) 4). นาโนเทคโนโลย (Nanotechnology)

DNA~2 nm diameter

สงทมในธรรมชาต

MicroElectroMechanical devices10 -100 mm wide

Fly ash~ 10-20 mm

Atoms of siliconspacing ~tenths of nm

Head of a pin 1-2 mm

Human hair~ 10-50 mm wide

Red blood cellswith white cell~ 2-5 mm

Ant ~ 5 mm

ATP synthase

~10 nm diameter

Nanotube electrode

Carbon nanotube~2 nm diameter

Th

e M

icro

wo

rld

10-2 m

10-3 m

10-4 m

10-5 m

10-6 m

10-7 m

10-8 m

10-9 m

10-10 m

Th

e N

an

o w

orl

d

From office of Basic Energy Sciences Office of Science, U.S. DOE Version 03-05-02

Nanotube transistor

Iron atoms on copper surfaceCorral diameter ~14 nm

สงทมนษยสรางขนเลกแคไหนถงจะเปน...ระดบนาโน?

นาโนเทคโนโลย…คออะไร?

“ เทคโนโลยประยกตซงเกยวของกบการจดการ การสราง สงเคราะหวสดหรอผลตภณฑทมขนาดเลกมากในระดบอนภาคของอะตอมหรอโมเลกล (0.1 นาโนเมตร ถง 100 นาโนเมตร)สงผลใหโครงสรางของวสดหรอสสารมคณสมบตพเศษ ไมวาทางดานฟสกส เคม และชวภาพ ท าใหมผลประโยชนตอผใชสอยและเพมมลคาทางเศรษฐกจ

National Nanotechnology Center (NANOTEC) NSTDA

ท าไมนาโนเทคโนโลยจงส าคญ?

1.สามารถน าไปประยกตใชกบทกอตสาหกรรม• อตสาหกรรมไฮเทค (นาโนอเลกทรอนกส ) คอมพวเตอร, โทรศพทมอถอ, หนวยความจ าความจสง ขนาดเลกและเบา• อตสาหกรรมยานยนตและสงทอ (วสดนาโน) ตวถงรถยนต, ผาไหมกนน าไมยบ วสดทเบาและแขงแกรง • การแพทยและสาธารณสข (นาโนชวภาพ) ยารกษาโรคมะเรงเฉพาะจด, lab-on-a-chip

2.ชวยใหคนพบวสดใหมทมคณสมบตพเศษซงเปนรากฐานของอตสาหกรรมการผลตตางๆไมเคยมมากอน

• ฟลเลอรน, ทอคารบอนนาโน เปนตน

3.ชวยยกระดบ/เพมมลคาอตสาหกรรมทมอยเดมและรเรมอตสาหกรรมใหม ระบบเศรษฐกจโมเลกล

นาโนเทคโนโลยเปนเทคโนโลยแหงการผลตในอนาคต

บคมนสเตอรฟลเลอรน หรอ บคกบอลบคมนสเตอรฟลเลอรน หรอทเรยกสนๆ วา บคกบอล เปนสารทมโครงสรางโมเลกล ประกอบดวยคารบอน 60 อะตอม เชอมตอกนเปนรปทรงกลมคลายกบลกฟตบอล จดเปนสารในกลมฟลเลอรนส ซงเปนอญรปแบบทสามของ คารบอนตอจากเพชรและกราไฟต บคกบอลมขนาดเสนผาน ศนยกลางโมเลกลประมาณ 1 นาโนเมตร ประกอบดวยวงหกเหลยมของคารบอน จ านวน 20 วง และวง หาเหลยม จ านวน 12 วง โดยทบคกบอลถอวาเปนโมเลกล สารอนทรยทมรปทรงสมมาตรทสดเทาทมนษยเคยคนพบ

ในขณะน นกวทยาศาสตรทวโลกก าลงพากนคนหาแนวทางในการน าเอาบคกบอลมาใชประโยชนในดานตางๆ กนอยางมากมาย เชน สามารถน ามาประยกตใชเปนยารกษาโรคไดหลายชนด และใชเปนพาหนะน าสงยาแบบน าวถ

ดานนาโนอเลกทรอนกส เนองจากบคกบอลมคณสมบตเปนสารกงตวน า จงมการใชบคกบอลเปนสวนประกอบหลกในการพฒนาเซลลสรยะ รวมทงการใชบคกบอลเปนตวบรรจอะตอม

โลหะและโมเลกลของกาซชนดตางๆ เชน ไฮโดรเจน เปนตน

นาโนไฟเบอร (Nanofiber) ความหวงใหมในการซอมแซมเซลลสมอง

ในอดตนกวทยาศาสตรเชอวาเมอเราเจรญเตบโตเตมทแลวเซลลสมองของเรากจะไมมการเพมจ านวนหรอเกดการเปลยนแปลงไดอก แตปจจบนจากความกาวหนาทางเครองมอและเทคโนโลยท าใหนกวทยาศาสตรทราบวาเซลลสมองยงสามารถแบงตวไดอยางชา ๆ แตถาหากเซลลสมองถกท าลายการซอมแซมใหเนอเยอสมองกลบมาสมบรณ และมประสทธภาพเหมอนเดมนนแทบจะเปนไปไมไดเลย โดยเฉพาะผปวยทอยในชวงวยทหยดเจรญเตบโต

นกวจยทสถาบน Massachusetts Institute of Technology (MIT) สหรฐอเมรกา, Hong Kong University และ Fourth Military medical University ประเทศจนไดท าการทดลอง พบวารางแหของนาโนไฟเบอรชวยใหเซลลประสาทในสมองของหนแอมสเตอรเกดการซอมแซมตวเอง

นาโนไฟเบอรเกดจากสายเปปไทดทประกอบตวเองได (Self-Assembly) ชวยใหเกดสภาวะแวดลอมทเหมาะสมตอเซลลสมอง ไมเพยงแตชวยใหสวนแอกซอนของเซลลประสาททเสยหายใหเจรญไดเทานน แตยงมสวนชวยใหเกดการเชอมโยงของเนอเยอสมองอกดวย

การเตบโตของนาโนเทคโนโลย

Sources: Norman Poire, Merrill Lynch

1771

1800

1853

Textiles

1825

1853

1913

Railroad

1886

1913

1969

Auto

1939

1969

2025

Computer

1997

2025

2081

Nanotech?

Industrial Revolution Second Info Revolution

ขณะนเปนเพยงแคจดเรมตนเทานน

โครงการส าคญดานการพฒนาดานวทยาศาสตรและเทคโนโลยในอนาคต(1) โครงการจดตงองคการพพธภณฑวทยาศาสตรแหงชาต

ศนยอากาศยาน ศนยนเวศวทยาและสงแวดลอม ศนยเทคโนโลยอตสาหกรรม ไอแมกซ โดม (IMAX DOME)

(2) โครงการจดตงอทยานวทยาศาสตรแหงชาต (Science Park)

(3) โครงการจดตงเขตอตสาหกรรมซอฟตแวร (Software Park)

“สงแวดลอม” หมายถง สรรพสงทงหมด ทงทมชวต & ไมมชวตปรากฏการณตางๆ กฎเกณฑธรรมชาต & ผลทเกดมาจากการปฏบตตามกฎธรรมชาต

“เทคโนโลยสงแวดลอม” หมายถง การเกยวของกบสงทงหลายทงปวงใหถกตองตามกฎเกณฑ เพอผลประโยชนของชวต เปนความร & ศลปวทยาการในการด ารงชวตอยอยางเหมาะสมในสภาพแวดลอมทก าลงเปลยนแปลงไป

“เทคโนโลยสงแวดลอม” ประกอบดวย- กระบวนการตดตาม

- ตรวจสอบหาสาเหต และปญหา

- เฝาระวง

- ประเมนผลกระทบ

- กระบวนการบ าบดภาวะมลพษ

- กระบวนการจดการสงแวดลอม และทรพยากรธรรมชาต

เทคโนโลยมบทบาทในการเปลยนแปลงสงแวดลอมโดยตรง การจบสตวน า

โดยออม การเพาะเลยงกง การท าปศสตว การท าเหมองแร

ปญหาระยะยาว การสรางเขอนเพอพลงงาน & ชลประทาน

ผลจากการพฒนาเทคโนโลยอตสาหกรรม

การขยายตวของชมชน ขยะมลฝอยจะเพมขน

ผลจากการพฒนาเทคโนโลยการเกษตร

ทรพยากรปาไมถกท าลาย เนองจากการปลกพช

สารเคมปนเปอนในพชผล & สงแวดลอม เปนอนตรายตอสขอนามยของประชากร

ปาไมถกแปรสภาพเปนทอยอาศยท ากน ท าใหเกดความแหงแลง ไฟไหมปา

น าทวม น าเสย อากาศเปนพษ ดนเสอม

สงแวดลอมมบทบาทตอการสรางเทคโนโลย

สงแวดลอมเปนตวก าหนดลกษณะของเทคโนโลย มบทบาทในการสรางเทคโนโลยทเหมาะสมกบสภาพแวดลอมในทองถนนน

ถามนษยมความรวทยาศาสตรขนพนฐาน เขาใจหลกการด ารงชวตแบบ กนอยแตพอด เลอกใชเทคโนโลยทเหมาะสมไมกอใหเกดผลกระทบตอสงแวดลอม มากจนเกนไป ใหเวลาใหโอกาสธรรมชาตไดปรบตวสสมดล ปญหาตางๆ ทประสบอยกจะลดนอยลงไปได

เทคโนโลยทเหมาะสม หมายถง การน าวธการหรอเครองมอทซบซอนมาใชเพอใหเกดประโยชนอยางเหมาะสมกบทรพยากร สภาพแวดลอม สภาพสงคมวฒนธรรม การศกษา และสภาพเศรษฐกจ

แหลงทมาของเทคโนโลยทเหมาะสม เทคโนโลยพนบาน

เทคโนโลยทมอยภายในประเทศ

เทคโนโลยจากภายนอกประเทศ

เทคโนโลยทเหมาะสม ควรค านงถง ความรของประชาชนในทองถน

วธการน าไปใชไมยงยาก ฝกฝนไดในเวลาอนสน บคลากรในชมชนสามารถบรหารจดการดวยตนเองได ใชแรงงานคนมากกวาเครองจกร ราคาถก ประหยด ตนทนต า ใหผลประโยชนคมคา ไมท าลายระบบนเวศ

สงแวดลอมเปนตวก าหนด (หรอชน า) ลกษณะของเทคโนโลย มนษยเปนตวประสานความสมพนธทเกดขน & มหนาทคอยสอดสองดแล บรหารจดการ มใหมการใชเทคโนโลยในทางทผด

ผลกระทบของสงแวดลอมในโลก

1) การลดลงของชนโอโซนในบรรยากาศ

2) มลพษจากฝนกรด

3) โลกรอนหรอปรากฎการณเรอนกระจก

4) แผนดนทะเลทรายและสารพษ

5) มหาสมทรทปนเปอนดวยสงสกปรกและคราบน ามน

ผลกระทบของสงแวดลอมของไทย

1) การเพมขนอยางรวดเรวของจ านวนประชากร

2) ความกาวหนาของวทยาการและเทคโนโลย ท าใหการพฒนาอตสาหกรรมเตบโตอยางรวดเรวและมการใชวตถดบและผลตภณฑสลายตวยากและเปนพษเพมมากขน

3) ความเจรญทางดานเศรษฐกจ ท าใหเกดการขยายตวในการปลกสรางสงกอสรางสาธารณปโภค ถนน เปนจ านวนมาก ซงบางครงถนนทสรางขนกไปปดกนการไหลของน าทจะไปสทะเล แมน า ท าใหเกดภาวะน าทวมขงบางแหง4) การใชทรพยากรธรรมชาตและสงแวดลอมอยางไมระมดระวง ท าใหประเทศไทยมพนทปาไมลดลงจากประมาณรอยละ 54 ของพนทประเทศในป 2504 เหลอเพยงรอยละ 20 ในปจจบน

Cl แสงอลตราไวโอเลต

F C Cl F C Cl + Cl

F F

(สารคลอโรฟลโอโรคารบอน) Chlorine free radical

Cl + O3 ClO + O2

Chlorine free radical (คลอรนออกไซด)

1. CFC

-

-

+

2. การบนของเครองบนเจทผานชนสตราโทสเฟยร

NO + O3 NO2 + O2

(ไนตรกออกไซด) (โอโซน) (ไนโตรเจนไดออกไซด) (ออกซเจน)

3. การระเบดของอาวธนวเคลยรตางๆในบรรยากาศ

4. การใชปยไนโตรเจน

5. การใชสารพษฆาแมลง Methyl Bromide

Part of the elctromagnetic spectrum showing ultraviolet radiation with wavelengths between 0.1 and 0.4 µm.

ผลกระทบของการท าลายชนโอโซนในบรรยากาศ

1. ผลกระทบของการท าลายชนโอโซนตอพช

รงส UV-B จะมผลท าใหปฏกรยาการสงเคราะหแสงของพชลดลง

พชใบเลยงเดยวจะไดรบผลกระทบจากรงส UV-B นอยกวาพชใบเลยงค

การเพมขน ของรงส UV-B จะกอใหเกดการเปลยนแปลงชนด และสดสวนของพชทมอยในระบบนเวศวทยาดงเดมบนโลก

2. ผลกระทบตอสขภาพอนามย

โรคเยอตาอกเสบ (photokeratoconjunctivitis)

โรคตอกระจก (cataract)

โรคมะเรงทผวหนง (malignant)

การลดลงของภมคมกน (suppression of immunity)

ท าลายประสาทสวนกลางของสตวเลอดอน

แนวทางการแกไขการลดลงของชนโอโซนในบรรยากาศ

2. เพอแกไขชนของโอโซนทถกท าลายไป นกวทยาศาสตรไดผลตมานโอโซนเทยมขน เพอทดแทนชนของโอโซนทถกท าลายไป

องคการสหประชาชาต (United Nations) ไดจดใหมการประชมกนในป ค.ศ. 1987 เพอลดปญหานและในป ค.ศ. 1990 มการประชมกนอกครงหนงและตกลงทจะเลกใชสารซเอฟซและสารฮาลอนในป ค.ศ. 2000

1.

สารทดแทน CFC เชน HFCs และ HCFCs

มลพษจากฝนกรด

การเกดฝนกรด

น า

2 NO + O2 2 NO2 HNO3 + HNO2

(ไนตรก ออกไซด) (ไนโตรเจน ไดออกไซด) (กรดไนตรก)(กรดไนตรส)

น า

2 SO2 + O2 2 SO3 2H2 SO4

(ซลเฟอร ไดออกไซด) (ซลเฟอร ไตรออกไซด) (กรดก ามะถน)

ผลกระทบจากฝนกรด

1. การเกดเปนกรดของน าในทะเลสาบ

2. ผลกระทบตอสวนสาธารณะและเขตปาสงวน

3. ผลกระทบตอระบบนเวศของสตวน า

4. ผลเสยหายตอสถานททองเทยวและพกผอน

5. ผลเสยหายตอปาไม

6. ผลเสยหายตอพชผล

7. ผลเสยหายตอวสดตางๆ

8. ผลกระทบตอกจกรรมจลนทรยดน

9. อนตรายของฝนกรดทางออมและอนตรายใหมจากฝนกรด

รปปนเทพทถกฝนกรดกดกรอน (ภาพซาย)

หลงจากบรณะแลว (ภาพขวา)

Environmental Challenges : Ozone Depletion, Acid Deposition, and Global Warming

แนวทางการแกไขปญหาของฝนกรด

การลดปรมาณ SO2 และ NOx ในบรรยากาศ

การใสปน (Liming)

การสรางพนธสตวททนกรด

การเลอกชนดพชปลก

การใชแหลงพลงงานทสะอาดและวธอนๆ