Nano Biotechnology

นำ��เสนำอโดยนำกศึ กษ�จุ�ลชี�วว�ทย� ปี�ท��4

กล��มท�� 3

What is Nano?นาโนเทคโนโลยีเป็�นเทคโนโลยีท�มีป็ระโยีชน�มีากมีายี และจะเป็�นเร��อง

ใกล�ตั�วเรามีากขึ้� นในอนาคตัอ�นใกล�น ลองศึ�กษาขึ้�อมี#ลขึ้องนาโนเทคโนโลยีจากบทความีตั%างๆ ในหน�าน นะคร�บ และหากมีขึ้�อสงส�ยีเพิ่*�มีเตั*มีสามีารถสอบถามีหร�อร%วมีแสดงความีค*ดเห-นได�ท�เว-บบอร�ดขึ้องเรา หร�อ ตั*ดตั%อเราได�โดยีตัรงท�นท

Nanotechnology “นาโน มีรากศึ�พิ่ท�มีาจากภาษากรก ” “nanos” ซึ่��งหมีายีถ�ง

แคระ “ ” (drawf) ด�งน� นเมี��อน1ามีาใช�เป็�นค1าน1าหน�า (prefix) ก-จะหมีายีถ�งส*�งท�มีขึ้นาดเล-กมีาก ถ�าเป็�นมีาตัรว�ดทางว*ทยีาศึาสตัร�ก-ค*ดเป็�นส�ดส%วน 1 ในพิ่�นล�านส%วน (10-9) ขึ้องหน%วยีว�ด (one billionth of a unit)

ตั�วอยี%างเช%น 1 นาโนเมีตัรมีขึ้นาดเท%าใดน� น ค*ดง%ายีๆว%า ถ�ายี%อส%วนขึ้อง 1

เมีตัรให�เล-กลง 1 พิ่�นเท%า ขึ้นาดท�ได�ก-ค�อ 1 มี*ลล*เมีตัรหร�อ 10-3 เมีตัร ซึ่��งเราสามีารถมีองเห-นได�ด�วยีตัาเป็ล%า หน%วยีท�เล-กลงกว%า 1 มี*ลล*เมีตัรอก 1

พิ่�นเท%าก-ค�อ 1 ไมีโครเมีตัร (ไมีครอน) หร�อ 10-6 เมีตัร (1 ในล�านส%วน)

ถ�ายี%อส%วนให�เล-กลงตั%อไป็อก 1 พิ่�นเท%าก-ค�อ 1 นาโนเมีตัร หร�อ 10-9 เมีตัร (1 ในพิ่�นล�านส%วน โดยีท��วไป็ เส�นผมีขึ้องคนมีเส�นผ%าศึ#นยี�กลางป็ระมีาณ 50,000 - 100,000 นาโนเมีตัรแล�วแตั%ว%าเป็�นเส�นผมีขึ้องใคร ถ�าเป็รยีบเส�นผมีขึ้องคนเราเสมี�อนตั�นซึ่4ง เส�นใยีนาโนจะเป็รยีบเสมี�อนเส�นด�ายีเมี��อน1ามีาเป็รยีบเทยีบก�น

ถ�งแมี�ในป็5จจ4บ�นจะยี�งไมี%มีขึ้�อสร4ป็ท�เป็�นเอกฉั�นท� แตั%ค1าว%า "นาโนเทคโนโลยี" มี�กหมีายีรวมีถ�ง เทคโนโลยีท4กสาขึ้าท�เก�ยีวขึ้�องก�บระด�บนาโนเมีตัร (nm) หร�อ หน��งในพิ่�นล�านเมีตัร ซึ่��งเป็�นขึ้นาดท�เล-กมีาก ป็5จจ4บ�นเราใช�ค1าว%า เทคโนโลยี ท�บศึ�พิ่ท�ก�นอยี%างแพิ่ร%หลายีจนไมี%ตั�องเป็7ด“ ”

พิ่จนาน4กรมีว%าค1าน แป็ลว%าอะไร ค1าน หมีายีถ�งว*ว�ฒนาการ ความีก�าวหน�าท�มีน4ษยีชาตั*สร�างขึ้� นมีา ถ�าน1ามีารวมีก�บค1าว%านาโนและแป็ลความีหมีายีแบบ

ตัรงตั�ว ก-น%าจะแป็ลว%าความีก�าวหน�าระด�บนาโนเมีตัร ถ�าถามีหลายีๆคน แตั%ละคนก-คงให�ความีหมีายีท�ตั%างก�นไป็โดยีทางป็ฏิ*บ�ตั*แล�ว นาโนเทคโนโลยี ก-ค�อ เทคโนโลยีป็ระยี4กตั�ท�เก�ยีวขึ้�องก�บกระบวนการผล*ตัว�สด4 ผล*ตัภ�ณฑ์�หร�อเคร��องมี�อเคร��องใช�ท�มีส%วนป็ระกอบขึ้นาดเล-กจ*;ว เล-กมีากจนถ�งระด�บอะตัอมีหร�อโมีเลก4ล (ป็ระมีาณ 0.1 – 100 นาโนเมีตัร) ซึ่��งส%งผลให�ค4ณสมีบ�ตั*ขึ้องว�สด4หร�อผล*ตัภ�ณฑ์�มีค4ณสมีบ�ตั*เป็ล�ยีนไป็ท�ดกว%าเด*มีอยี%างน%ามีห�ศึจรรยี� ท1าให�มีป็ระโยีชน�ตั%อผ#�ใช�สอยี

ชีนำ�ดของวสด�นำ�โนำว�สด4นาโนเป็�นว�สด4ท�ได�จากการส�งเคราะห�หร�อบดอน4ภาคท�มีขึ้นาดใหญ่%

ให�ละเอยีดและขึ้นาดเล-กมีากในระด�บนาโนเมีตัร รวมีท� งว�สด4ท�ถ#กส�งเคราะห�ขึ้� นจากการจ�ดเรยีงตั�วขึ้องอะตัอมีหร�อโมีเลก4ลเขึ้�าด�วยีก�นอยี%างแมี%นยี1าในช%วงขึ้นาด 1-100 นาโนเมีตัร สามีารถน1าไป็ใช�เป็�นส%วนป็ระกอบในการผล*ตัผล*ตัภ�ณฑ์�อ��นๆ โดยีท�ค4ณสมีบ�ตั*และพิ่ฤตั*กรรมีตั%างๆ ขึ้องว�สด4ขึ้นาดจ*;วเหล%าน เช%น การน1าไฟฟ?า สมีบ�ตั*เช*งกล สมีบ�ตั*ทางแมี%เหล-ก จะแตักตั%างไป็จากว�สด4ชน*ดเดยีวก�นเมี��อมีขึ้นาดใหญ่%ขึ้� นในระด�บท�เราค4�นเคยี และเน��องจากว�สด4นาโนถ#กส�งเคราะห�ขึ้� นมีาจากการจ�ดเรยีงอะตัอมีหร�อโมีเลก4ลเขึ้�าด�วยีก�นอยี%างถ#กตั�องและแมี%นยี1าจ�งท1าให�ว�สด4นาโนจ�ดเป็�นว�สด4ท�มีโครงสร�างสมีบ#รณ�แบบท�ส4ดและมีป็ระส*ทธิ*ภาพิ่ส#งท�ส4ดตั�วอยี%างเช%น อน4ภาคสารคาร�บอน (carbon nano-particles) หร�อท%อคาร�บอนนาโน (carbon

nanotubes) ซึ่��งมีค4ณสมีบ�ตั*ท�แขึ้-งแกร%งกว%าเหล-กกล�า 100 เท%าและน1 าหน�กเบากว%า 6 เท%า สามีารถน1ามีาใช�เป็�นสารป็ระกอบแตั%ง (composite)

ในการสร�างตั�วถ�งหร�อก�นชนรถยีนตั�ให�มีสมีรรถนะท�แขึ้-งแกร%ง ทนทานตั%อการกระแทก ขึ้#ดขึ้ด มีน1 าหน�กเบา และช%วยีป็ระหยี�ดเช� อเพิ่ล*ง เป็�นตั�น

ว�สด4นาโนสามีารถแบ%งยี%อยีออกเป็�น 5 ป็ระเภทหล�ก ได�แก%(1) อน4ภาคนาโน (nanoparticles) เช%น ไททาเนยีมีไดอAอกไซึ่ด�

นาโนซึ่*ลเวอร� เป็�นตั�น

(2) นาโนคอมีพิ่อส*ตั (nanocomposites) เช%น ท%อคาร�บอนนาโน เป็�นตั�น

(3) ตั�วเร%งป็ฏิ*ก*ร*ยีานาโน (nanocatalysts) เช%น ซึ่โอไลตั� เป็�นตั�น(4) นาโนฟ7ล�มีบางนาโน (nano-thin film)

(5) เส�นใยีนาโน (nanofiber) โครงสร�างนาโน (nanostructures) ท%อนาโน (nanotubes) โพิ่รงนาโน (nanopores) และหมี4ดควอนตั�มี (quantum dots) เป็�นตั�น

โดยีท�ว�สด4เหล%าน สามีารถน1าไป็ใช�ป็ระโยีชน�ได�ในอ4ตัสาหกรรมีหลายีป็ระเภทและถ�อได�ว%าเป็�นว�สด4ขึ้องยี4คอนาคตั อยี%างไรก-ตัามีในป็5จจ4บ�นน มีส*นค�าจ1านวนมีากท�ใช�ส%วนผสมีเป็�นว�สด4นาโนออกวางจ1าหน%ายีในเช*งพิ่าณ*ชยี�แล�ว (ท�มีา ; http://www.nanobiz.co.th/knowledge.php?lang=th)

คุ�ณสมบัติ�ของวสด�นำ�โนำ1.คุ�ณลกษณะเชี�งแสงท��ติ��งไปีจุ�กเด�มโดยีท��วไป็แล�วทองค1าแบบก�อนจะมีสเหล�องอยี%างท�เราเคยีเห-นก�น แตั%

ถ�าเรายี%อหร�อตั�ดให�ขึ้นาดขึ้องทองค1าเล-กลงไป็เร��อยีๆ จนกระท��งมีขึ้นาดอน4ภาคเล-กมีากในระด�บนาโนเมีตัร จะส%งผลให�อน4ภาคขึ้องทองค1าน� นมีขึ้นาดเล-กกว%าความียีาวคล��นแสงท�มีาตักกระทบมีาก จ�งท1าให�เก*ดป็รากฏิการณ�เช*งแสงท�เรยีกว%า  เซึ่อร�เฟซึ่ พิ่ลาสมีอน เรโซึ่แนนซึ่� (surface plasmon resonance) ซึ่��งจะส%งผลให�อน4ภาคนาโนขึ้องทองค1าน� นด#ดกล�นสเป็คตัร�มีขึ้องแสงท�อยี#%ในช%วงสเขึ้ยีว (ความียีาวคล��นป็ระมีาณ 520 นาโนเมีตัร) ด�งน� นแล�วจ�งท1าให�อน4ภาคนาโนขึ้องทองค1าเห-นเป็�นสแดงท�บท*มี (แทนท�จะเป็�นสเหล�องเหมี�อนก�บตัอนท�เป็�นก�อน)

ด�งน� นแล�วเมี��อว�ตัถ4มีขึ้นาดเกรนขึ้องว�ตัถ4อยี#%ในระด�บนาโนเมีตัรแล�ว ค4ณสมีบ�ตั*อยี%างหน��งท�เก*ดขึ้� นผ*ดแป็ลกไป็จากเด*มี  ก-ค�อช%วงสเป็กตัร�มีท�ถ#กด#ดกล�นขึ้องว�ตัถ4นาโน โดยีช%วงความียีาวคล��นขึ้องแถบด#ดกล�นขึ้องว�ตัถ4นาโนจะเป็�นช%วงความียีาวคล��นท�ส� นลงกว%าเด*มี (ค�อมีแนวโน�มีไป็ส#%ช%วง แถบสเป็กตัร�มีสน1 าเง*น) และพิ่บว%าช%วงความียีาวคล��นท�ถ#กด#ดกล�นน แป็รผ�นตัรงตัามีขึ้นาดขึ้องว�ตัถ4นาโน ตั�วอยี%างเช%น อน4ภาคนาโนขึ้องสารก��งตั�วน1าแคดเมียีมีเซึ่ล*ไนด� (CdSe) จะมีช%วงสเป็กตัร�มีท�ถ#กด#ดกล�นท�ส� นลงไป็เร��อยีๆ ตัามีขึ้นาดร�ศึมีขึ้องอน4ภาคนาโน  เป็�นตั�น (ก-ค�อยี*�งมีขึ้นาดเล-กมีากเท%าไหร%ก-ยี*�งมีช%วงความียีาวคล��นขึ้องสเป็กตัร�มีท�ถ#กด#ดกล�นส� นลงเท%าน� น)

2.คุว�มว�องไวในำก�รเก�ดปีฏิ�ก�ร�ย�เคุม�ท��ส)งข *นำว�ตัถ4ท�มีขึ้นาดในระด�บนาโนเมีตัรจะมีอ�ตัราส%วนระหว%างพิ่� นท�ผ*วตั%อ

ป็ร*มีาตัรส#งมีาก  เมี��อเป็รยีบเทยีบก�บว�สด4ชน*ดเดยีวก�นท�มีขึ้นาดใหญ่%กว%า ตั�วอยี%างเช%น อน4ภาคนาโนขึ้องธิาตั4ทองค1าท�มีขึ้นาดเส�นผ%านศึ#นยี�กลาง 2

นาโนเมีตัร จะมีพิ่� นท�ผ*วขึ้องอน4ภาคส#งถ�ง 150 ตัารางเมีตัรตั%อกร�มีเลยีทเดยีว ด�วยีเหตั4น จ�งท1าให�ว�ตัถ4ท�มีขึ้นาดระด�บนาโนจะมีจ1านวนอะตัอมีท�อยี#%บร*เวณผ*วหน�าส#งมีาก ส%งผลให�เก*ดป็ฏิ*ก*ร*ยีาเคมีบนพิ่� นผ*วหน�าว�สด4ได�ง%ายีมีากขึ้� น และยี�งเอ� อตั%อการเก*ดป็รากฎการณ�ตั%างๆ อ�นเน��องมีาจากความีเร-วตั%อการเก*ดป็ฏิ*ก*ร*ยีาทางเคมีขึ้องบร*เวณผ*วหน�าขึ้องว�ตัถ4 ตั�วอยี%างเช%น 

ธิาตั4ทองค1าท�ป็กตั*จะเฉั��อยีชาตั%อการเก*ดป็ฏิ*ก*ร*ยีาเคมี แตั%เมี��ออน4ภาคมีขึ้นาดเล-กในระด�บนาโนเมีตัรแล�ว  กล�บมีค4ณสมีบ�ตั*เป็ล�ยีนไป็เป็�นตั�วเร%งป็ฏิ*ก*ร*ยีาเคมีได�ท�ดได�

3.คุว�มแข+งและคุว�มแข+งแรงท��ด�ข *นำกว��เด�มว�สด4ป็ระเภทโลหะและเซึ่รามี*กท�มี ขึ้นาดเกรน (grain size) ในระด�บ

นาโนเมีตัร  จะมีความีแขึ้-งแรงและความีทนทานตั%อการแตักห�กส#งมีากกว%าว�สด4ชน*ดเดยีวก�น  ท�มีขึ้นาดเกรนในระด�บไมีโครเมีตัรหร�อในระด�บท�ใหญ่%กว%า เช%นเดยีวก�นก�บ โลหะท�มีโครงสร�างผล�กในระด�บนาโนจะมีความีแขึ้-งแรงและความีแขึ้-งส#งกว%าโลหะท�มีขึ้นาดผล�กใหญ่% และมีสมีบ�ตั*ในการตั�านทานกระแสไฟฟ?าได�มีากขึ้� นด�วยี  มีความีจ4ความีร�อนจ1าเพิ่าะมีากขึ้� น และสามีารถขึ้ยีายีตั�วได�ดมีากขึ้� นกว%าเด*มี  ตั�วอยี%างเช%น โลหะทองแดงท�มีขึ้นาดเกรนในระด�บนาโนเมีตัรจะมีความีแขึ้-งส#งกว%าทองแดงป็กตั*ถ�ง 5 เท%า หร�อในอน4ภาคระด�บนาโนเมีตัรขึ้องอะล#มี*เนยีมี  ส%งผลให�โครงสร�างขึ้องอะล#มี*เนยีมีมีความีเหนยีวและแขึ้-งแรงมีากขึ้� นกว%าอะล#มี*เนยีมีในขึ้นาดป็กตั*

4.คุ�ณสมบัติ�ท�งไฟฟ-�ท��เปีล��ยนำไปีเมี��อโครงสร�างว�ตัถ4ถ#กท1าให�เล-กจนอยี#%ในระด�บนาโน จะส%งผลให�

ค4ณสมีบ�ตั*พิ่� นฐานทางไฟฟ?าขึ้องว�สด4น� นแตักตั%างออกไป็จากท�เคยีเป็�นอยี#%เด*มี  ตั�วอยี%างเช%น เมี��อว�ตัถ4มีโครงสร�างอยี#%ในระด�บนาโนแล�ว  วงจรไฟฟ?าท�เก*ดขึ้� นในโครงสร�างน� นไมี%จ1าเป็�นตั�องเป็�นไป็ตัามีกฎขึ้องโอห�มี (Ohm's

law) ซึ่��งกฎขึ้องโอห�มีเก�ยีวขึ้�องก�บกระแสไฟฟ?า (I) แรงเคล��อนไฟฟ?าขึ้องตั�นก1าเน*ดไฟฟ?า (V) และความีตั�านทานไฟฟ?า (R) แตั%ห�วใจส1าค�ญ่ขึ้องกฎขึ้องโอห�มีมีพิ่� นฐานมีาจากแนวค*ดท�ว%า อ*เล-กตัรอนไหลผ%านไป็ตัามีสายีไฟฟ?าในล�กษณะท�เป็�นกระแส แตั%ในโครงสร�างระด�บนาโนน� นอ*เล-กตัรอนไมี%ได�เคล��อนท�โดยีไหลเป็�นกระแสเช%นเด*มี  เพิ่ราะถ�าหากสายีไฟฟ?ามีขึ้นาดความีกว�างอยี#%ในระด�บนาโนเมีตัรแล�วน� น  อ*เล-กตัรอนจะตั�องไหลไป็ตัามีสายีไฟฟ?าจากอะตัอมีหน��งไป็อกอะตัอมีหน��งในป็ร*มีาตัรท�ถ#กจ1าก�ด ซึ่��งจะตั�องท1าให�เก*ดสมีบ�ตั*ทางไฟฟ?าท�แตักตั%างออกไป็จากเด*มีอยี%างแน%นอน

สมีบ�ตั*ในการเป็�นตั�วน1า เป็�นสารก��งตั�วน1า หร�อเป็�นฉันวน ขึ้องว�สด4ท�ใช�เป็�นโครงสร�างทางด�านอ*เล-กทรอน*กส� ขึ้� นอยี#%ก�บองค�ป็ระกอบขึ้องอะตัอมีท�อยี#%ภายีในว�สด4 และล�กษณะการจ�ดเรยีงตั�วขึ้องอะตัอมีเหล%าน� น  โดยีท�ว�สด4ระด�บนาโนท4กป็ระเภทจะมีมี*ตั*ทางกายีภาพิ่ อยี%างน�อยีหน��งมี*ตั*ท�ถ#กจ1าก�ดขึ้นาดเอาไว�  จ�งท1าให�เป็�นการบบบ�งค�บให�อ*เล-กตัรอน ในว�สด4นาโนสามีารถเคล��อนท�ได�ในป็ร*มีาตัรท�จ1าก�ดเท%าน� น จ�งท1าให� ป็รากฏิการณ�ทางควอนตั�มีท�เป็�นการจ1าก�ดบร*เวณขึ้องอ*เล-กตัรอนไว� (quantum confinement)

ป็รากฎออกมีาให�เห-นอยี%างช�ดเจน โดยีท�ป็รากฏิการณ�ด�งกล%าว ไมี%เคยีเก*ดขึ้� นหร�อเก*ดขึ้� นน�อยีมีากในว�สด4ขึ้นาดป็กตั*

นอกจากน ขึ้นาดและการจ�ดเรยีงตั�วในโครงสร�างอ*เล-กทรอน*กส�  ยี�งมีผลตั%อสภาพิ่การน1าไฟฟ?าขึ้องโลหะด�วยี  โดยีโลหะขึ้นาดใหญ่%จะมีแถบการน1า (conduction band) ท�เก*ดจากการจ�ดเรยีงระด�บช� นพิ่ล�งงานท�มีาป็ระกอบก�นตั%อเน��องก�นไป็ แตั%เมี��อโลหะมีขึ้นาดอน4ภาคเล-กลงจะท1าให�ฟ5งก�ช�นคล��นขึ้องอ*เล-กตัรอนวงนอกส4ด เร*�มีถ#กก�กขึ้�งอยี#%ในบร*เวณท�จ1าก�ด ซึ่��งจะส%งผลให�ระด�บช� นพิ่ล�งงานตั%างๆ ถ#กแยีกออกเป็�นช� นเด�ยีวๆ อยี%างช�ดเจน คล�ายีก�บระด�บช� นพิ่ล�งงานขึ้องอะตัอมีเด�ยีว จ�งส%งผลให�สมีบ�ตั*ทางไฟฟ?าขึ้องโลหะ มีการเป็ล�ยีนแป็ลงระหว%างการเป็�นโลหะก�บเป็�นฉันวน  ซึ่��งสมีบ�ตั*จะเป็�นแบบใดน� นขึ้� นอยี#%ก�บขึ้นาดขึ้องอน4ภาค เช%น กล4%มีอะตัอมีโลหะท�ป็ระกอบตั�วก�นจ1านวน 13 อะตัอมีน� นจะไมี%มีสมีบ�ตั*ในการเป็�นโลหะแตั%อยี%างใด แตั%เมี��อกล4%มีอะตัอมีโลหะรวมีตั�วก�นมีขึ้นาดใหญ่%ขึ้� น เช%นมีอะตัอมีมีากกว%า 309 อะตัอมีขึ้� นไป็  จะท1าให�กล4%มีอะตัอมีโลหะน� นมีสมีบ�ตั*เหมี�อนก�บโลหะขึ้นาดใหญ่%ป็กตั*

5.คุว�มเปี.นำพล�สติ�กสภาพิ่พิ่ลาสตั*กพิ่*เศึษ (superplastics) จะเก*ดขึ้� นก�บว�ตัถ4ท�มีขึ้นาด

เกรนในระด�บนาโนเมีตัร โดยีพิ่บว%าอน4ภาคระด�บนาโนขึ้องว�ตัถ4จะมีสภาพิ่ขึ้องการถ#กยี�ด  หร�อท1าให�ผ*ดร#ป็ได�มีากขึ้� นกว%าเด*มีอยี%างมีาก (ป็ระมีาณได�ว%าจาก 100 % ขึ้ยีายีไป็จนถ�ง 1000 %) โดยีว�ตัถ4จะมีอ4ณหภ#มี*บร*เวณพิ่� นผ*วท�ลดตั1�าลงมีาก  แตั%จะมีอ�ตัราความีเครยีดขึ้องว�ตัถ4ท�เพิ่*�มีมีากขึ้� น จากการศึ�กษาพิ่บว%าโครงสร�างขึ้องผล�กระด�บนาโนจะสามีารถมีสภาพิ่เป็�นพิ่ลาสตั*กพิ่*เศึษได�  เมี��ออยี#%ในช%วงอ4ณหภ#มี*ส#งป็ระมีาณ 400 – 500 องศึาเซึ่ลเซึ่ยีส ตั�วอยี%างเช%น ผล�กนาโนขึ้องน*กเก*ล ผล�กนาโนขึ้องอะล#มี*เนยีมีอ�ลลอยีด� เป็�นตั�น

ค4ณสมีบ�ตั*ความีเป็�นพิ่ลาสตั*กพิ่*เศึษ (superplastic) ขึ้องท%อนาโนคาร�บอน  ภายีใตั�อ4ณหภ#มี*ส#งๆ 

โดยีท�มีความียีาวเร*�มีตั�น 24 nm  เส�นผ%านศึ#นยี�กลาง 12 nm (ร#ป็ A) และสามีารถมีความีเครยีดท�เพิ่*�มีขึ้� นได�  จนกระท��งยี�ดยีาว

ได�เร��อยีๆ จนถ�ง 91 nm  เส�นผ%านศึ#นยี�กลางลดลงเหล�อ 0.8 nm (ร#ป็ D)  ซึ่��งสามีารถยี�ดขึ้ยีายีได�มีากขึ้� นถ�ง 280 %

6.คุ�ณสมบัติ�ท�งแม�เหล+กท��เปีล��ยนำไปีโดยีท��วไป็สมีบ�ตั*ทางแมี%เหล-กขึ้องว�สด4น� นขึ้� นอยี#%ก�บโครงสร�างขึ้อง

ว�สด4 และล�กษณะการจ�บเรยีงตั�วขึ้องอะตัอมีขึ้องธิาตั4ท�ป็ระกอบก�นขึ้� นเป็�นว�สด4 สารท�มีสภาพิ่เป็�นแมี%เหล-กน� นเป็�นผลมีาจากการสป็7นภายีนอก (โมีเมีนตั�มีเช*งมี4มี (angular momentum) ท�เก*ดจากการเคล��อนท�รอบน*วเคลยีสขึ้องอ*เล-กตัรอน) และสป็7นภายีใน ท�เก*ดจากการหมี4นรอบตั�วเองขึ้องอ*เล-กตัรอน โดยีท�อ*เล-กตัรอนจะมีการสป็7นเป็�นแบบ ขึ้� น หร�อ ลง“ ” “ ” เท%าน� น จ�งท1าให�อ*เล-กตัรอนมีสมีบ�ตั*เป็�นขึ้� วแมี%เหล-กค#% (magnetic dipole

moment) ขึ้นาดเล-ก  โดยีสารท�มีสภาพิ่เป็�นแมี%เหล-กเก*ดจากการท�อะตัอมีขึ้องสารมีจ1านวนอ*เล-กตัรอนกล4%มีท�มีสป็7นขึ้� นไมี%เท%าก�บพิ่วกท�มีสป็7นลง ท1าให�ค%าโมีเมีนตั�มีเช*งมี4มีหร�อโมีเมีนตั�แมี%เหล-กมีค%าไมี%เป็�นเป็�นศึ#นยี� ซึ่��งจะเก*ดขึ้� นได�เฉัพิ่าะ ในกรณท�อะตัอมีมีจ1านวนอ*เล-กตัรอนไมี%เตั-มีช� นพิ่ล�งงานยี%อยีเท%าน� น และเมี��อสสารและว�สด4ตั%างๆ มีขึ้นาดโครงสร�างอยี#%ในระด�บนาโนน� น  จะมีสมีบ�ตั*ทางแมี%เหล-กแตักตั%างออกไป็จากว�สด4ขึ้นาดใหญ่%  อ�นเป็�นผลมีาจากค4ณสมีบ�ตั*ทางควอนตั�มีน��นเอง

ตั�วอยี%างขึ้องสมีบ�ตั*ทางแมี%เหล-กท�เป็ล�ยีนไป็ขึ้องโครงสร�างท�มีขึ้นาดระด�บนาโน  ตั�วอยี%างเช%น  เมี��ออะล#มี*เนยีมีมีโครงสร�างขึ้นาดเล-กในระด�บนาโนเมีตัรน� น  จากโดยีป็กตั*ในสภาพิ่ขึ้องว�ตัถ4ขึ้นาดใหญ่%จะไมี%มีสมีบ�ตั*ทาง

แมี%เหล-กเลยี  แตั%เมี��ออยี#%ในระด�บนาโนเมีตัรแล�วพิ่บว%ากล4%มีอะตัอมีอะล#มี*เนยีมีจ1านวน 13 อะตัอมีท�มีขึ้นาดป็ระมีาณ 1 นาโนเมีตัรน� นกล�บมีการจ�ดเรยีงตั�วขึ้องอะตัอมี  และการจ�ดตั�วขึ้องอ*เล-กตัรอนภายีในอะตัอมีขึ้� นในสภาพิ่เป็�นสารแมี%เหล-กได�

ก�รสงเคุร�ะห1วสด�นำ�โนำ

การส�งเคราะห�ว�สด4นาโน หร�อ ว�สด4ซึ่#เป็อร�จ*;ว หร�ออน4ภาคนาโน ได�แก% การส�งเคราะห�ให�ได�เกรนหร�ออน4ภาคท�มีขึ้นาดเพิ่ยีง 1 ในพิ่�นล�านเมีตัรซึ่��งในท�น อน4ภาค หมีายีถ�ง การป็ระกอบก�นขึ้องหลายีๆเกรน ซึ่��งก-ค�อ การ“ ”

ป็ระกอบรวมีก�นขึ้องอะตัอมีหลายีๆอะตัอมีน��นเอง โดยีท��วไป็เกรนขึ้องว�สด4นาโนมีตั� งแตั%ระด�บ 100 ไมีโครเมีตัรจนถ�งระด�บมี*ลล*เมีตัร ซึ่��งเมี��อเป็รยีบเทยีบก�บเส�นผมีขึ้องเราท�มีขึ้นาดเส�นผ%าศึ#นยี�กลางป็ระมีาณ 100

ไมีโครเมีตัรแล�วก-จะตัระหน�กได�ช�ดว%าเกรนขึ้องว�สด4นาโนมีขึ้นาดเล-กมีาก กล%าวค�อมีขึ้นาดเล-กกว%าเส�นผมีถ�งแสนเท%า และถ�าน�บจ1านวนอะตัอมีใน 1

อน4ภาคจะพิ่บว%าป็ระกอบไป็ด�วยีอะตัอมีตั� งแตั%ระด�บร�อยีไป็จนถ�งระด�บล�านอะตัอมีตั%อ 1 อน4ภาคเลยีทเดยีว น�บได�ว%าอน4ภาคนาโนน� นมีขึ้นาดเล-กมีากๆ ด�วยีเหตั4ผลด�งกล%าวจ�งท1าให�ว�สด4นาโนมีสมีบ�ตั*พิ่*เศึษด�านความีแขึ้-งแรงและความียี�ดหยี4%นท�อ4ณหภ#มี*ส#งตัลอดจนมีค%าความีตั�านทานการก�ดกร%อน ความีตั�านทานการส�กกร%อน และความีตั�านทานการส�กหรอ ตัลอดจนมีความีสามีารถในการท1าป็ฏิ*ก*ร*ยีาเคมีได�ส#งกว%า

หล�กการขึ้องว*ธิการส�งเคราะห�ว�สด4นาโน อาจแบ%งได�เป็�น 2 แบบได�แก% การน1าอน4ภาคขึ้นาดเล-กมีาเรยีงก�น หร�อการยี%อยีอน4ภาคขึ้นาดใหญ่%ให�มีขึ้นาดเล-กลงตัามีความีตั�องการ ท� งน แตั%ละว*ธิจะมีขึ้�อเด%นและขึ้�อด�อยีแตักตั%างก�นออกไป็ แตั%ในการพิ่�ฒนาเทคโนโลยีน� นตั%างก-มีเป็?าหมีายีเพิ่��อมี4%งเน�นให�ว�สด4หร�ออ4ป็รกรณ�ท�ส�งเคราะห�หร�อผล*ตัขึ้� นมีความีสามีารถและมีสมีบ�ตั*ดเยี�ยีมี

ว�ธี�ก�รพฒนำ�เทคุโนำโลย�ส�ม�รถกระท��ได5 2 ว�ธี�คุ6อ

1.ว�ธี�ก�รเพ��มขนำ�ด (up-sizing scale) เป็�นการเพิ่*�มี/ใส%เตั*มีส%วนป็ระกอบตั%างๆให�มีสมีบ�ตั*ท�กว�างขึ้วาง ท1าให�ระบบซึ่�บซึ่�อนและใช�งานได�ครอบคล4มี ซึ่��งจะส%งผลให�ว�สด4หร�ออ4ป็กรณ�เหล%าน� นมีขึ้นาดใหญ่%และราคาแพิ่งขึ้� น

2.ว�ธี�ก�รลดขนำ�ด(down-sizing scale) เพิ่��อให�ได�อ4ป็กรณ�ท�มีขึ้นาดเล-กลงและราคาถ#ก ซึ่��งการพิ่�ฒนาเทคโนโลยีโดยีการลดขึ้นาดลงน ได�ร�บความีสนใจจากน�กว*จ�ยีและน�กศึ�กษาเป็�นจ1านวนมีาก เน��องจากเป็�นการท�าทายีและเป็?นความีพิ่ยีายีามีในการลดขึ้นาดว�สด4อ4ป็กรณ�ให�ได�เล-กท�ส4ด แตั%ยี�งคงค4ณสมี�บตั*ท�ดเยี�ยี ด�งน� นการควบค4มีว�สด4หร�ออ4ป็กรณ�ในระด�บโมีเลก4ลและระด�บอะตัอมี ซึ่��งรวมีถ�งการส�งเคราะห�หร�อว*ศึวกรรมีค4ณสมีบ�ตั*ขึ้องว�สด4อ4ป็กรณ�ผ%านทางโครงสร�างขึ้องว�สด4 ก-เป็�นนาโนเทคโนโลยีป็ระเภทหน��งเพิ่��อให�เก*ดความีเขึ้�าใจถ�งขึ้นาดขึ้องว�สด4นาโนว%าเล-กเพิ่ยีงใดอาจตั�องเป็รยีบเทยีบว*ธิการลดขึ้นาดก�บส*�งท�เราค4�นเคยี เช%น ขึ้นาดขึ้องเหรยีญ่ห�าบาท หร�อ เหรยีญ่บาทท�อยี#%ในระด�บเซึ่นตั*เมีตัรเมี��อลองน�กภาพิ่ขึ้ยีายีระด�บเซึ่นตั*เมีตัรไป็พิ่�นเท%าก-จะเห-นภาพิ่ขึ้องขึ้นาดไมีโครเมีตัร ซึ่��งก-ค�อเมี-ดเล�อดแดงขึ้องเรา และเมี��อเราขึ้ยีายีขึ้นาดขึ้องเมี-ดเล�อดแดงไป็อกพิ่�นเท%าก-จะได�ส*�งท�มีขึ้นาดนาโนเมีตัร ซึ่��งเทยีบได�ก�บเซึ่ลล�ในเน� อเยี��อขึ้องเรา

ถ�าเอากระดาษแผ%นหน��งมีาฉักออกเป็�น 2 ส%วนและฉักกระดาษแผ%นน� นออกไป็เร��อยีๆทละคร��งๆจะพิ่บว%ากรดาษน� นมีขึ้นาดเล-กลง จนกระท��ง

เป็�นการยีากท�จะฉักยี%อยีออกไป็ได�อก ด�วยีล�กษณะน จ�งไมี%สามีารถส�งเคราะห�อน4ภาคนาโนโดยีการท4บแบ%งอน4ภาคขึ้นาดใหญ่%ให�เป็�นขึ้นาดเล-กได� อน4ภาคนาโนควรส�งเคราะห�จากจากการน1าอะตัอมีหร�อโมีเลก4ล เหมี�อนการวางก�อนอ*ฐเพิ่��อสร�างก1าแพิ่ง โดยีการน1าเอาอะตัอมีหร�อโมีเลก4ลซึ่��งอยี#%แยีกก�นมีารวมีกล4%มีก�นเพิ่��อสร�างเป็�นอน4ภาคขึ้นาดนาโนว*ธิด�งกล%าวน จะคล�ายีก�บการป็ล#กผล�กจากสารละลายีซึ่��งท1าได�ง%ายีกว%าการพิ่ยีายีามีแบ%งยี%อยีอน4ภาคขึ้นาดใหญ่%มีาท1าให�เป็�นอน4ภาคนาโน อยี%างไรก-ตัามี ว*ธิการน1าอะตัอมีมีารวมีตั�วก�นน� นไมี%ง%ายีอยี%างท�ค*ดและบางคร� งการน1าอะตัอมีมีาเรยีงตั%อก�นอาจท1าให�อน4ภาคท�ได�มีขึ้นาดใหญ่%เก*นไป็ ด�งน� นจ�งจ1าเป็�นอยี%างยี*�งท�จะตั�องมีการควบค4มีขึ้นาดขึ้องอน4ภาคให�มีขึ้นาดตัามีตั�องการ

การส�งเคราะห�อน4ภาคนาโนอยี%างง%ายีๆ ท�ใช�หล�กการน1าเอาอะตัอมีมีาจ�ดเรยีงก�นเป็?นกล4%มีก�อน สามีารถกระท1าได�หลายีว*ธิ เน��องจากในขึ้� นตั�นแตั%ละอะตัอมีจะอยี#%แยีกออกจากก�น ในล�กษณะท�เก*ดจากการแยีกตั�วหร�อกระจายีตั�วอยี#%ในร#ป็ขึ้องกAาซึ่ สารละลายี หร�อ ขึ้องแขึ้-ง ด�งน� นว*ธิการส�งเคราะห�อน4ภาคนาโนหร�อว*ธิการน1าเอาอะตัอมีมีารวมีก�นเป็�นกล4%มีก�อนอาจแบ%งได�เป็�น 2 ป็ระเภทใหญ่%ๆ ค�อ

1.การท1าป็ฎ*ก*ร*ยีาจากแกAส

2. การท1าป็ฎ*ก*ร*ยีาจากสถานะขึ้องเหลว

ซึ่��งสามีารถใช�ในการผล*ตัอน4ภาคนาโนท�เป็�นโลหะหร�อเซึ่รามี*กส�ได�ท�อ4ณหภ#มี*ค%อนขึ้�างตั1�า(150-600F) เมี��อเทยีบก�บว*ธิอ��นๆจ�งท1าให�สามีารถผล*ตัอน4ภาคนาโนได�มีากและราคาถ#ก ว*ธิการด�งกล%าวได�มีการน1าไป็ใช�ในภาคอ4ตัสาหกรรมีและสามีารถส�งเคราะห�อน4ภาค/ว�สด4ได�แทบท4กป็ระเภท เช%น ส�งเคราะห�โลหะอ�ลลอยีและคอมีโพิ่ส*ทเป็�นเน� อเดยีวก�น หร�อว�สด4ท�มีความีบร*ส4ทธิ*Eถ�ง 99.9999%โดยีว�สด4ท�ส�งเคราะห�จะมีส%วนป็ระกอบท�แน%นอนตัามีทตั�องการและสามีารถควบค4มีโครงสร�างทางจ4ลภาคขึ้องว�สด4ส4ดท�ายีท�ตั�องการผล*ตั/ส�งเคราะห� เพิ่��อให�ได�สมีบ�ตั*เช*งกล ทางกายีภาพิ่ และ

ทางเคมีท�ตั�องการ ท� งน เน��องจากเป็�นว*ธิการท�ส�งเคราะห�ในระด�บอะตัอมี นอกจากน ว*ธิด�งกล%าวยี�งสามีารถใช�ในการเคล�อบว�สด4ตั� งแตั%หน��งป็ระเภทขึ้� นไป็ลงในว�สด4อกหน��งป็ระเภทเช%น ใช�เคล�อบโลหะ หร�อ เซึ่รามี*กส� เป็�นตั�น

ว�ธี�ก�รสงเคุร�ะห1จุ�กก�รท��ปีฎิ�ก�ร�ย�ในำแก8ส

การส�งเคราะห�ว�สด4นาโนด�วยีว*ธิการน เป็�นการเป็ล�ยีนอะตัอมีหร�อโมีเลก4ลท�จะน1ามีารวมีก�นเป็�นกล4%มีก�อนหร�อเป็�นอนภาคนาโนให�ไป็อยี#%ในสถานะกAาซึ่หร�อไอ ก%อนท�จะท1าให�เก*ดการรวมีตั�วก�นและควบแน%นให�ไอขึ้องอะตัอมีด�งกล%าวกลายีเป็�นสถานะขึ้องขึ้องเหลว ซึ่��งการท1าให�อะตัอมีโมีเลก4ลเป็ล�ยีนสถานะให�ไป็อยี#%ในร#ป็แบบขึ้องกAาซึ่/ไอ สามีารถท1าได�โดยีการท1าให�ว�สด4บร*ส4ทธิ*Eระเหยีเป็รยีบเทยีบได�ก�บการท1าให�น1 าระเหยีกลายีเป็�นไอจากการให�ความีร�อนและท1าให�ไอขึ้องน1 าควบแน%นบร*เวณท�อ4ณหภ#มี*ตั1�าให�เป็�นหยีดน1 า ว*ธิการด�งกล%าวเรยีกว%า การส�งเคราะห�อน4ภาคนาโนแบบการควบแน%นจากสถานะกAาซึ่(gas condensation synthesis) โดยีอน4ภาคนาโนท�ได�จะมีส�ดส%วนเช%นเดยีวก�บส�ดส%วนขึ้ององค�ป็ระกอบในสารตั� งตั�น ซึ่��งอาจเป็�นไป็ได�ท� งโลหะหร�อสารอ*นทรยี�ท�ถ#กท1าให�ระเหยีกลายีเป็�นไอโดยีการให�ความีร�อนจากแหล%งความีร�อนตั%างๆ อาท* เตัา เคร��องยี*งเลเซึ่อร� หร�อ ล1าแสงอ*เล-กตัรอน โดยีการส�งเคราะห�จะกระท1าภายีในหมี�ออ�ดความีด�นท�ความีด�นป็ระมีาณ 1-50 มี*ลล*บาร�ขึ้องกAาซึ่เฉั��อยี เช%น ฮีเลยีมี หร�อ อาร�กอน

ว*ธิการน เป็รยีบเทยีบได�ก�บการตั�มีน1 าในหมี�อให�เด�อดในว�นท�มีอากาศึเยี-น โมีเลก4ลขึ้องน1 าท�ระเหยีกลายีเป็�นไอจากหมี�อจะถ#กควบแน%นกลายีเป็�นหมีอกทระยีะใกล�ๆ เหน�อบร*เวณหมี�อ ในท1านองเดยีวก�นไอขึ้องอะตัอมีขึ้องโลหะท�ถ#กท1าให�เด�อดจากการให�ความีร�อนจะควบแน%นและเก*ดการจ�บตั�วขึ้องกล4%มีก�อนอะตัอมีท�เรยีกว%า Cold finger ซึ่��งเป็�นอ4ป็กรณ�ท�มีร#ป็ทรงกระบอกและถ#กหล%อให�เยี-นโดยีกAาซึ่ไนโตัรเจนเหลว อน4ภาคนาโนท�เก*ดขึ้� นและจ�บตั�วอยี#%บร*เวณด�งกล%าวจะคล�ายีก�บหยีดน1 าท�ได�ร�บการควบแน%นและเกาะอยี#%ท�หน�าตั%าง ขึ้นาดขึ้องกล4%มีก�อนอะตัอมีจะขึ้� นอยี#%ก�บเวลาท�อะตัอมีด�ง

กล%าวรวมีตั�วก�นก�น และขึ้� นอยี#%ก�บความีด�นและป็ระเภทขึ้องกAาซึ่เฉั��อยีในหมี�ออ�ดความีก�น ตัลอดจนอ�ตัราการระเหยีขึ้องสารตั� งตั�นขึ้นาดขึ้องอน4ภาคนาโนจะเพิ่*�มีขึ้� นเมี��อความีด�นกAาซึ่ ความีด�นไอ และมีวลขึ้องกAาซึ่เฉั��อยีท�ใช�ส#งขึ้� นและยี�งสามีารถใช�ในการผล*ตัผง/อน4ภาคท�มีความีบร*ส4ทธิ*Eส#งและยี�งสามีารถใช�ในการผล*ตัผงนาโนขึ้องเซึ่รามี*กส� เน��องจากผงนาโนท�ผล*ตัได�ด�วยีว*ธิการด�งกล%าวจะมีความีว%องไวในการท1าป็ฎ*ก*ร*ยีา ด�งน� นจะสามีารถท1าป็ฎ*ก*ร*ยีาก�บออกซึ่*เจนและเก*ดเป็�นสารป็ระกอบออกไซึ่ด�ได�ง%ายี

ได�มีการจ1าแนกว*ธิการส�งเคราะห�อน4ภาค/ผงนาโนตัามีป็ระเภทขึ้องแหล%งพิ่ล�งงานท�ใช�ในการสลายีสารตั� งตั�นเช%น

ว�ธี�ก�รสงเคุร�ะห1แบับัไอท�งเคุม�(chemical vapor deposition)

ว�ธี�ก�รสงเคุร�ะห1โดยก�รสนำด�ปี(microwave plasma processing)

ว�ธี�ก�รสงเคุร�ะห1โดยคุล6�นำไมโคุรเวฟ(combustion flame synthesis)

ว�ธี�ก�รสงเคุร�ห1แบับัไอท�งเคุม�

เร*�มีตั�นจากการท�ไอขึ้องสารตั� งตั�นถ#กส%งผ%านไป็ยี�งบร*เวณหมี�ออ�ดความีด�นท�มีการหล%อร�อน สารตั� งตั�นจะถ#กแยีกสลายีและอน4ภาค/ผงนาโนท�เก*ดขึ้� นจะถ#กส%งผ%านโดยีล1าขึ้องไอและเก-บไว�ท�บร*เวณ cold finger

ขึ้นาดขึ้องอน4ภาคนาโนท�ส�งเคราะห�จะขึ้� นอยี#%ก�บระยีะเวลาท�ท1าป็ฎ*ก*ร*ยีา อ4ณหภ#มี*ในหมี�อความีด�น องค�ป็ระกอบและความีด�นขึ้องสารตั� งตั�น รายีละเอยีดว*ธิการส�งเคราะห�แบบไอทางเคมี

ส%วนว*ธิการส�งเคราะห�อน4ภาคนาโนโดยีใช�พิ่ลาสมี%าจะเป็�นการใช�พิ่ลาสมี%าท�ได�จากเคร��องไมีโครเวฟในการแยีกสลายีสารตั� งตั�น ขึ้นาดขึ้องอน4ภาคนาโนท�ได�ขึ้� นก�บส%วนป็ระกอบและความีด�นขึ้องสารตั� งตั�นและระยีะเวลาในการท1าป็ฏิ*ก*ร*ยีา ขึ้�อดขึ้องว*ธิการน ก-เน��องจากเป็�นว*ธิท�ไมี%ได�เป็�นการให�พิ่ล�งงานความีร�อน ด�งน� นจ�งสามีารถส�งเคราะห�อน4ภาคนาโนในช%วง

อ4ณหภ#มี*ท�ตั1�ากว%าว*ธิการอ��น และส%งผลให�การรวมีตั�วเป็�นกล4%มีก�อนโตัขึ้องอะตัอมีน�อยีลง

นอกจากน ยี�งมีว*ธิการส�งเคราะห�โดยีการส�นดาป็ ซึ่��งการแยีกสลายีสารตั� งตั�นสามีารถกระท1าได�โดยีการเผาไหมี�ด�วยีเช� อเพิ่ล*งหร�อเป็ลวไฟ การลดขึ้นาดขึ้องการรวมีตั�วเป็�นกล4%มีก�อนขึ้องอน4ภาคผงนาโนในเป็ลวไฟสามีารถกระท1าได�โดยีการลดขึ้นาดขึ้องเป็ลวไฟด�งกล%าวให�มีความีด�นน�อยีลง ถ�าส�งเกตัเป็ลวไฟจากเทยีนไขึ้จะเห-นได�ว%าเป็ลวไฟจากเทยีนไขึ้จะมีสน1 าเง*นบร*เวณตัรงกลางแล�วล�อมีรอบด�วยีเป็ลวไฟสเหล�องและสแดง โดยีท�อ4ณหภ#มี*ขึ้องเป็ลวไฟจะแป็รผ�นก�บตั1าแหน%งขึ้องเป็ลวไฟ การแป็รผ�นขึ้องอ4ณหภ#มี*ในเป็ลวไฟจะท1าให�ขึ้นาดขึ้องอน4ภาคนาโนแตักตั%างก�น ขึ้� นอยี#%ก�บว%าอน4ภาคด�งกล%าวมีาจากตั1าแหน%งใดในเป็ลวไฟน� น จ�งท1าให�สามีารถควบค4มีขึ้นาดขึ้องอน4ภาคนาโนได�จากการควบค4มีล�กษณะขึ้องเป็ลวไฟให�มีอ4ณหภ#มี*คงท�ตัลอดแนวกว�างขึ้องเป็ลวไฟน� นๆ

ด�วยีว*ธิการส�งเคราะห�ด�งกล%าวขึ้� นตั�น สารตั� งตั�นท�เหมีาะสมีในสถานะกAาซึ่จะผสมีก�บเช� อเพิ่ล*ง เช%น อะเซึ่ท*ลนหร�อมีเทน และ ออกซึ่*เจน ส%วนผสมีด�งกล%าวจะถ#กเผาผ%านห�วเผาซึ่��งสารตั� งตั�นจะแยีกสลายีในเป็ลวไฟและให�อน4ภาคนาโน และจะสามีารถเก-บรวบรวมีอน4ภาคนาโนท�เก*ดขึ้� นบร*เวณท�มีอ4ณหภ#มี*ตั1�า จากการเล�อกสารตั� งตั�นท�เหมีาะสมีจะสามีารถท1าให�ผล*ตัอน4ภาคนาโนได�อยี%างมีากมีายีหลายีป็ระเภทจนเก�อบไมี%มีขึ้ดจ1าก�ด อยี%างไรก-ตัามี ว*ธิการส�งเคราะห�แตั%ละป็ระเภทก-จะมีขึ้�อได�เป็รยีบเสยีเป็รยีบแตักตั%างก�นออกไป็ เช%น อน4ภาคโลหะบร*ส4ทธิ*Eส%วนใหญ่%ควรจะเตัรยีมีจากว*ธิการควบแน%นจากสถานะกAาซึ่ เพิ่��อป็?องก�นส*�งเจ�อป็นตั%างๆ ในขึ้ณะว*ธิการส�นดาป็จะมีขึ้�อจ1าก�ดค�อ จะใช�ในการผล*ตัอน4ภาคนาโนท�เป็�นสารป็ระกอบออกไซึ่ด�เท%าน� น เน��องจากอน4ภาคนาโนท�เตัรยีมีได�จะท1าป็ฎ*ก*ร*ยีาก�บออกซึ่*เจนน��นเอง

จะเห-นได�ว%าการส�งเคราะห�ท4กว*ธิสามีารถใช�ในการผล*ตัอน4ภาคนาโนขึ้องสารป็ระกอบออกไซึ่ด� ในขึ้ณะท�ว*ธิการควบแน%นจากสถานะกAาซึ่และ

การส�งเคราะห�แบบไอทางเคมีจะใช�การส�งเคราะห�อน4ภาคนาโนขึ้องโลหะ โลหะผสมีและสารป็ระกอบโลหะ ตัลอดจนสารป็ระกอบท�ไมี%ใช%ออกไซึ่ด� ว*ธิการส�งเคราะห�จากป็ฏิ*ก*ร*ยีาในสถานะกAาซึ่มีขึ้�อดค�อ อน4ภาคนาโนท�ผล*ตัได�จะมีสารป็นเป็G อนในป็ร*มีาณท�ตั1�า และสามีารถควบค4มีขึ้องอน4ภาคนาโนได�โดยีการควบค4มีตั�วแป็รในการส�งเคราะห� เช%น อ4ณหภ#มี* และ ความีบร*ส4ทธิ*Eขึ้องกAาซึ่ เป็�นตั�น

ว�ธี�ก�รสงเคุร�ะห1จุ�กก�รท��ปีฏิ�ก�ร�ย�ในำสถ�นำะของเหลว

อน4ภาคนาโนสามีารถเตัรยีมีได�จากการตักตัะกอนขึ้องอะตัอมีขึ้องสารตั� งตั�นในขึ้องเหลวซึ่��งการส�งเคราะห�ด�งกล%าวสามีารถท1าได� 2 ว*ธิแรกจะคล�ายีก�บการตักตัะกอนขึ้องผล�กเกล�อจากสารละลายีเกล�อแกง ซึ่��งอน4ภาคก-จะสามีารถตักตัะกอนได�จากสารละลายีขึ้องสารตั� งตั�นแตั%โดยีท��วไป็อน4ภาคนาโนเก*ดจากการท1าป็ฏิ*ก*ร*ยีาในสถานะกAาซึ่ จ4ดส1าค�ญ่จะอยี4%ท�การควบค4มีขึ้นาดขึ้องอน4ภาคไมี%ให�มีขึ้นาดเก*นไป็ และโดยีท��วไป็การขึ้ยีายีตั�วขึ้องอน4ภาคจะขึ้� นอยี#%ก�บอ�ตัรากาท1าให�เยี-นตั�วลงขึ้องอน4ภาคน� นๆ ว*ธิการท�เหมีาะสมีและน*ยีมีใช�ก�นค�อ การควบค4มีการขึ้ยีายีตั�วขึ้องอน4ภาคโดยีการก1าจ�ดบร*เวณขึ้องอน4ภาคน� น เช%น การจ1าก�ดขึ้นาดขึ้องอน4ภาคภายีในไมีเซึ่ลล�(micells) รเวอร�สไมีเซึ่ลล�(reverse micelles) หร�อภายีในฟ7ล�มีขึ้องพิ่อล*เมีอร� เป็�นตั�น

ว*ธิการส�งเคราะห�แบบรเวอร�สไมีเซึ่ลล�เป็�นว*ธิหน��งท�น%าสนใจ รเวอร�สไมีเซึ่ลล�หมีายีถ�งหยีดน1 าขึ้าดเล-กท�แขึ้วนลอยีอยี#%ในสารละลายีอ*นทรยี� เก*ดเมี��อผสมีน1 าก�บน1 ามี�นและกวนขึ้องผสมีด�งกล%าวโดยีเร-ว จากการท�น1 าและน1 ามี�นไมี%สามีารถละลายีซึ่��งก�นและก�นได� เมี��อหยี4ดกวนจะพิ่บว%ามีหยีดเล-กๆ ขึ้องสารชน*ดหน��งลอยีอยี#%บนสารอกชน*ดจ1านวนมีาก ขึ้นาดขึ้องหยีดน1 าด�งกล%าวจะสามีารถท1าให�เล-กลงได�มีากโดยีการใส%สารลดแรงตั�งผ*ว(Surfactant) เช%น ผงซึ่�กฟอก หยีกน1 า หร�อ รเวอร�สไมีเซึ่ลล� ด�งกล%าวจะท1าตั�วเหมี�อนหมี�ออ�ดความีด�น และเน��องจากขึ้นาดขึ้องหยีกน1 าน� นเล-กมีากจ�งท1าให�ป็ร*มีาณขึ้องสารตั� งตั�นท�มีอยี#%ในแตั%ละหยีดน1 าน� นมีจ1านวนน�อยี

มีาก เมี��อหยีดน1 าด�งกล%าวท1าป็ฎ*ก*ร*ยีาก�บสารตั� งตั�นอกป็ระเภทหน��งก-จะเก*ดป็ฏิ*ก*ร*ยีาเป็�นสารป็ระกอบท�มีอน4ภาคขึ้นาเดล-กมีากตัามีไป็ด�วยี ในการส�งเคราะห�อน4ภาคนาโนก-จะเร*�มีตั�นด�วยีสารเคมี 2 ป็ระเภทท�จะท1าป็ฎ*ก*ร*ยีาให�ได�สารป็ระกอบท�ตั�องการ ด�งน� นการส�งเคราะห�อน4ภาคนาโนขึ้องสารป็ระกอบท�เก*ดจากการท�สารเคมี 2 ป็ระเภทท1าป็ฎ*ก*ร*ยีาก�น จะตั�องเล�อกสารตั� งตั�นโดยีค1าน�งว%าหน��งในสารตั� งตั�นสองชน*ดน� นจะละลายีได�ใน�น1าและอกชน*ดหน��งละลายีได�ในสารละลายีอ*นทรยี� ด�งน� นเมี��อน1าสารตั� งตั�นมีาผสมีก�นโดยีการผสมีน1 าจ1านวนน�อยีก�บสารละลายีอ*นทรยี�ท�มีป็ร*มีาณมีากจะเก*ดเป็�นอ*นเวอร�สอ*มี�ลช��น(inverse emulsion)ขึ้องสารตั� งตั�นท� ง 2 ป็ระเภทขึ้� น และเมี��อเตั*มีสารลดแรงตั�งผ*วในป็ร*มีาณท�มีากขึ้� น ขึ้นาดขึ้องหยีดน1 าจะเล-กลงไป็เร��อยีๆ และส%งผลให�อน4ภาคขึ้องสารป็ระกอบท�เราตั�องการส�งเคราะห�มีขึ้นาดเล-กลงเมี��อพิ่*จารณาจากแผนภาพิ่ท�แสดงว%าได�เตั*มีสารเคมีป็ระเภทหน��ง เรยีกว%าสาร A ซึ่��งสามีารถละลายีได�ในน1 าลงไป็ในสารละลายีอ*นทรยี�ท�มีสารตั� งตั�นอกป็ระเภทหน��ง เรยีกว%า สาร B ซึ่��งละลายีได�ในสารละลายีอ*นทรยี�และกวนให�เขึ้�าก�น เน��องจากน1 าไมี%สามีารถละลายีในสารละลายีอ*นทรยี�จ�งท1าให�เก*ดหยีดน1 าขึ้นาดเล-กๆ ลอยีอยี#%ในสารละลายีอ*นทรยี� จะพิ่บว%าสาร B แพิ่ร%ผ%านผ*วหน�าขึ้องสารลดแรงตั�งผ*วและเขึ้�าไป็ท1าป็ฏิ*ก*ร*ยีาก�บสาร A ในหยีดน1 าเก*ดเป็�นสารป็ระกอบขึ้� นในหยีดน1 าน� น เน��องจากหยีดน1 าน� นมีขึ้นาดเล-กมีากจ�งมีส%วนป็ระกอบขึ้องสาร A ในป็ร*มีาณท�น�อยีมีากด�งน� นอน4ภาคขึ้องสารป็ระกอบท�เก*ดขึ้� นจ�งมีขึ้นาเล-กในระด�บนาโน

ว*ธิการรเวอร�สไมีเซึ่ลล�ได�น1ามีาใช�ในการส�งเคราะห�อน4ภาคนาโนขึ้องสารป็ระกอบหลายีป็ระเภท อาท* CdS, CdSe, CdTe ,PbS Tio2

BaTio3 ซึ่��งอาจกล%าวได�ว%าสารป็ระกอบท�สามีารถส�งเคราะห�ได�โดยีว*ธิการตักตัะกอนก-สามีารถส�งเคราะห�ได�ด�วยีว*ธิการรเวอร�สออสไมีเซึ่ลล�

นอกจากน ยี�งมีว*ธิการส�งเคราะห�อน4ภาคนาโนอกว*ธิหน��งท�เร*�มีตั�นจากป็ฏิ*ก*ร*ยีาในสถานะขึ้องเหลว เรยีกว%าว*ธิการโซึ่ล-เจล(Sol-Gel) ซึ่��งโดยีท��วไป็ว*ธิการด�งกล%าวป็ระกอบด�วยี 2 ขึ้� นตัอนส1าค�ญ่ได�แก%

1.ขึ้� นตัอนรวมีก�บน1 า (hydrolysis)

2.การควบแน%นขึ้องสารป็ระกอบโลหะ alkoxides M(OR)z โดยีสามีารถเขึ้ยีนเป็�นป็ฏิ*ก*ร*ยีาง%ายีๆด�งน

Hydrolysis : MOR + H2O MOH + ROHCondensation : MOR+ ROM M-O-M +

ROH

การเตัรยีมีอน4ภาคนาโนด�วยีว*ธิน จะเป็�นการตักตัะกอนสารป็ระกอบออกไซึ่ด�ระด�บนาโนในร#ป็ขึ้องเจลไฮีดรอกไซึ่ด� (hydroxide) ซึ่��งตัะกอนด�งกล%าวจะถ#กน1าไป็ล�างและท1าให�แห�ง และส4ดท�ายีจะได�อน4ภาคนาโนท�ตั�องการ จากการท�โลหะ alkoxides ขึ้องสารตั� งตั�นท�มีสถานะเป็�นขึ้องเหลวท1าป็ฏิ*ก*ร*ยีาก�นในระด�บอะตัอมี ก-จะท1าให�เก*ดเป็�นอน4ภาคนาโนขึ้องสารป็ระกอบท�ตั�องการเตัรยีมีได�ท�อ4ณหภ#มี*ค%อนขึ้�างตั1�า ท� งน ว*ธิการส�งเคราะห�อน4ภาคนาโนได�ด�วยีตั�นท4นท�ไมี%ส#งน�ก และ อน4ภาคท�ได�มีส�ดส%วนองค�ป็ระกอบท�ถ#กตั�องตัามีตั�องการ แตั%ขึ้�อเสยีขึ้องการส�งเคราะห�ว*ธิด�งกล%าวค�อ จะมีการป็นเป็G อนขึ้องสารตั� งตั�นท�ใช�ในการส�งเคราะห�อน4ภาคนาโน ท1าให�การขึ้� นร#ป็และการอบเช��อมีอน4ภาคนาโนท�มีความีหนาแน%นส#งท1าได�ยีาก เน��องจากการรวมีเป็�นกล4%มีก�อนขึ้องอน4ภาค

ก�รสงเคุร�ะห1อนำ�ภ�คุนำ�โนำโดยก�รบัดย�อยอนำ�ภ�คุขนำ�ดใหญ่�

ว*ธิการส�งเคราะห�อน4ภาคนาโนโดยีการยี%อยีอน4ภาคขึ้นาดใหญ่%น ด1าเน*นการโดยีการท4บแบ%งอน4ภาคขึ้นาดใหญ่%ให�ยี%อยีลงไป็ถ�งระด�บนาโน ซึ่��งสามีารถกระท1าได�โดยีว*ธิการส�งเคราะห�จากการท1าป็ฎ*ก*ร*ยีาในสถานะ

ขึ้องแขึ้-ง ว*ธิการท�เป็�นท�น*ยีมีใช�ในการส�งเคราะห�อน4ภาค/ผงนาโนท�ร# �จ�กก�นดค�อ ว*ธิการบดทางกล ( mechanical alloying) ซึ่��งจะเร*�มีตั�นจากสารตั� งตั�นท�มีสถานะขึ้องแขึ้-ง แล�วถ�าท1าการบดยี%อยีขึ้นาดขึ้องสารตั� งตั�นลง ซึ่��งแตักตั%างจากว*ธิการส�งเคราะห�จากการท1าป็ฏิ*ก*ร*ยีาในสถานะกAาซึ่และขึ้องเหลว ซึ่��งเป็�นการน1าอะตัอมีมีาเรยีงตั%อก�นเป็�นอน4ภาคนาโน ว*ธิการบดทางกลด�งกล%าวจ�งเป็�นการเป็ล�ยีนร#ป็ร%างอยี%างถาวร เร*�มีตั�นโดยีการบดให�มีขึ้นาดเล-กลงโดยีใช�ล#กบด ซึ่��งการบดโดยีใช�ล#กบดจะท1าให�เก*ดการลดขึ้นาดขึ้องอน4ภาคขึ้องสารตั� งตั�นจากขึ้นาดมี*ลล*เมีตัรลงไป็ถ�งขึ้นาดไมีโครเมีตัร ภายีในเหร�อท�บร*เวณผ*วหน�าขึ้องอน4ภาคไมีโครเมีตัรก-จะป็ระกอบด�วยีอน4ภาคขึ้นาดนาโน เมี��อเพิ่*�มีระยีะเวลาในการบดให�นานมีากขึ้� นก-จะสามีารถผล*ตัว�สด4หร�อผล*ตัภ�ณฑ์�ส4ดท�ายีท�มีส%วนป็ระกอบท�ตั�องการได� ขึ้นาดขึ้องอน4ภาคนาโนท�ว*เคราะห�โดยีว*ธิน จะขึ้� นอยี#%ก�บแรงและเวลาท�ใช�บดยี%อยี ตัลอดจนอ4ณหภ#มี*ท�ให�ในระหว%างการบด ขึ้�อเสยีเป็รยีบเทยีบจากการส�งเคราะห�โดยีว*ธิการด�งกล%าวค�อ การป็ดเป็G อนขึ้องสารอ��น เช%น จากล#กบด เป็�นตั�น

ก�รปีระย�กติ1ใชี5 Nanobiotechnology

1. ท�งด5�นำก�รแพทย1 ย�นำขนำส�งนำ�โนำกบัก�รรกษ�มะเร+ง

ป็5จจ4บ�นมีะเร-งได�กลายีเป็�นสาเหตั4การตัายีอ�นด�บตั�นๆ ขึ้องป็ระชากรโลก นอกเหน�อจากกรรมีพิ่�นธิ4�แล�ว การเป็�นโรคมีะเร-งมีสาเหตั4มีาจากป็5จจ�ยีหลายีอยี%างมีากมีายี ท� งโดยีตัรงและโดยีอ�อมี รวมีถ�งสภาวะแวดล�อมี อาหารการก*น และการป็ฏิ*บ�ตั*ตั�วขึ้องบ4คคลน� นๆ ด�วยี หากเราหลกเล�ยีงจากสภาวะเส�ยีงตั%อการเป็�นโรคมีะเร-งได�ก-คงจะด แตั%ถ�าหากเก*ดเป็�นโรคน ขึ้� นมีาแล�วโดยีไมี%ท�นตั� งตั�วหร�อยี�งไมี%ร# �ตั�ว ก-คงจะดไมี%น�อยีหากมีว*ธิการร�กษาท�ได�

ผล มีรายีงานไมี%น�อยีท�ระบ4ว%ามีะเร-งสามีารถร�กษาให�หายีขึ้าดได� หากถ#กตัรวจพิ่บแตั%เน*�นๆ และได�ร�บการร�กษาอยี%างถ#กว*ธิ ท� งน ขึ้� นอยี#%ก�บป็5จจ�ยีอ��นป็ระกอบ เช%น ชน*ดขึ้องโรค อายี4ขึ้องผ#�ป็Hวยี เป็�นตั�น

ขึ้%าวดก-ค�อ น�กว*ทยีาศึาสตัร�ได�ค*ดค�นพิ่�ฒนายีานขึ้นส%งขึ้นาดจ*;ว (nano-sized cargo ships) ขึ้� นมีา เพิ่��อช%วยีตัรวจและร�กษาก�อนมีะเร-ง ยีานเหล%าน สามีารถล%องลอยีไป็ตัามีกระแสเล�อดโดยีป็ราศึจากการตัรวจจ�บจากระบบภ#มี*ค4�มีก�นขึ้องร%างกายีในท�นทท�นใด และยี�งสามีารถขึ้นส%งยีาร�กษามีะเร-งและ marker หร�อตั�วช%วยีบ%งช ภาวะการเก*ดโรคไป็ยี�งก�อนเน� อโดยีตัรง ซึ่��งมี*ฉัะน� นแล�วล1าพิ่�งเทคโนโลยีในป็5จจ4บ�นไมี%สามีาถส%งยีาไป็ร�กษาก�อนเน� อน� นได�เฉัพิ่าะจ4ด และก�อนเน� อน� นอาจถ#กตัรวจไมี%พิ่บหร�อมีองขึ้�ามีไป็

งานว*จ�ยีน ถ#กพิ่�ฒนาขึ้� นโดยีกล4%มีน�กว*จ�ยีจาก มีหาว*ทยีาล�ยี UC San

Diego, UC Santa Barbara และ MIT โดยีมีห�วหน�าทมีค�อ Prof.

Michael Sailor จาก UCSD ยีานขึ้นาดจ*;วน มีขึ้นาดแค% 50 นาโนเมีตัร ผ*วรอบนอกป็ระกอบไป็ด�วยีแถวขึ้องโมีเลก4ลท�สามีารถจ�บและแทรกซึ่�มีเขึ้�าไป็ในเซึ่ลล�เน� องอกขึ้องร%างกายีได� ภายีในตั�วยี%านแมี% (mother ship)

ได�ร�บการบรรจ4 (encapsulate) ด�วยี imaging agent หร�อตั�วช%วยีในการจ�บภาพิ่และยีาร�กษามีะเร-ง ยีานน ได�ร�บการป็กป็?องอยี%างด เน��องจากตั�วยีานถ#กออกแบบให�ท1าด�วยีไขึ้มี�นแป็รร#ป็ และสามีารถไหลเวยีนไป็ตัามีกระแสโลห*ตัได�หลายีช��วโมีงก%อนท�จะถ#กขึ้�บท* ง ถ�าหากไมี%มีการป็กป็?องด�วยีว*ธิพิ่*เศึษน แล�ว ระบบภ#มี*ค4�มีก�นขึ้องร%างกายีจะก1าจ�ดส*�งแป็ลกป็ลอมีน ออกไป็โดยีเร-ว

ท�ผ%านมีามียีาหลายีๆ ตั�วท�ด#เหมี�อนจะใช�ได�ดในห�องทดลอง แตั%เมี��อน1าไป็ใช�จร*งกล�บไมี%ได�ผล สาเหตั4ก-ค�อยีาเหล%าน ไมี%มีความีสามีารถในการหลบหลกระบบภ#มี*ค4�มีก�นธิรรมีชาตั*ขึ้องร%างกายี ท1าให�ยีาสลายีตั�วก%อนถ�งเป็?าหมีายี หร�อไมี%ก-ถ�งเป็?าหมีายีในระด�บความีเขึ้�มีขึ้�นท�น�อยีเก*นไป็ นอกจากน ยีายี�งไมี%สามีารถแยีกได�ระหว%างเซึ่ลล�เป็?าหมีายีก�บเซึ่ลล�ป็กตั* ท1าให�ยีาซึ่��งส%วนใหญ่%มีความีเป็�นพิ่*ษ ไป็ท1าลายีเซึ่ลล�ดๆ ไป็ด�วยี

ในอนาคตั ยีานขึ้นส%งขึ้นาดจ*;วน จะกลายีเป็�นช%องทางการน1าส%งยีาท�มีป็ระส*ทธิ*ภาพิ่ โดยีท�ยีาตั�านมีะเร-งความีเขึ้�มีขึ้�นส#งๆ จะถ#กน1าส%งไป็ยี�งก�อนเน� อโดยีตัรง ความีเป็�นพิ่*ษขึ้องยีาจ�งไมี%มีผลกระทบตั%ออว�ยีวะอ��นๆ ขึ้องร%างกายี ว�สด4ท�ใช�สร�างยีานน ได�ถ#กออกแบบให�มีความีแขึ้-งแรงพิ่อท�จะป็?องก�นการร��วไหลขึ้องสารท�บรรจ4อยี#%ภายีใน ท�ผ*วขึ้องตั�วยีานยี�งมีการเคล�อบด�วยีโป็รตัน F3 ซึ่��งเป็�นโมีเลก4ลท�ได�ร�บการออกแบบให�มีความีจ1าเพิ่าะก�บพิ่� นผ*วขึ้องเซึ่ลล�มีะเร-ง เมี��อ F3 เกาะก�บเซึ่ลล�มีะเร-งจะสามีารถฝั5งตั�วเขึ้�าไป็ในน*วเคลยีสขึ้องเซึ่ลล�มีะเร-งได�

สาร 3 ชน*ดได�ถ#กบรรจ4ลงไป็ในยีานก%อนท�จะฉัดเขึ้�าหน#ทดลอง สารสองตั�วมีอน4ภาคขึ้นาดนาโน ได�แก% เหล-กออกไซึ่ด�แมี%เหล-ก (superparamagnetic iron oxide) และหมี4ดคว�นตั�มีเร�องแสง (fluorescent quantum dots)* ส%วนสารอกชน*ดหน��งค�อยีาตั�านมีะเร-งดAอกโซึ่ร#บ*ซึ่*น (doxorubicin) เคร��องตัรวจร%างกายีท�ใช�สนามีแมี%เหล-ก (Magnetic Resonance Imaging, MRI)** จะตัรวจจ�บอน4ภาคเหล-กออกไซึ่ด�โดยีภาพิ่จะไป็ป็รากฏิอยี#%บนหน�าจอ ส%วนอ4ป็กรณ�จ�บภาพิ่เร�องแสง (fluorescence scanner) จะจ�บภาพิ่หมี4ดคว�นตั�มี ภาพิ่เร�องแสง (fluorescence image) จากหมี4ดคว�นตั�มีน ให�ภาพิ่ท�คมีช�ดกว%า MRI

แพิ่ทยี�สามีารถใช� MRI ในการหาตั1าแหน%งก�อนเน� อขึ้องร%างกายีก%อนท1าการผ%าตั�ด จากน� นจ�งใช�เทคน*คการจ�บภาพิ่เร�องแสงในขึ้ณะผ%าตั�ดช%วยีในการหาและผ%าตั�ดเอาก�อนเน� อท� งหมีดออก

ความีพิ่*เศึษอกอยี%างหน��งขึ้องยีานจ*;วน ค�อ ล1าพิ่�งเพิ่ยีงยีานหน��งล1า มี�นสามีารถขึ้นอน4ภาค นาโนเหล-กออกไซึ่ด�ได�จ1านวนมีาก ซึ่��งช%วยีเพิ่*�มีความีสว%างให�ก�บภาพิ่ MRI ส%งผลให�เราเห-นภาพิ่ได�ง%ายีขึ้� น น��นหมีายีถ�งก�อนเน� อเล-กๆ จะถ#กตัรวจพิ่บได�แตั%เน*�นๆ

ถ�อได�ว%าน�กว*ทยีาศึาสตัร�ก1าล�งท1าการพิ่�ฒนาอ4ป็กรณ�นาโนส1าหร�บตัรวจหาก�อนเน� อเป็?าหมีายี (tumor-targeting nanodevices) เพิ่��อช%วยีป็ร�บป็ร4งการว*น*จฉั�ยีโรคมีะเร-ง โดยีจะท1าให�มีการจ�บภาพิ่ก�อนเน� อได�ด

ขึ้� น และยี�งเป็�นการช%วยีให�การร�กษาก�อนเน� อได�ตัรงตัามีจ4ด แมี�ว%าการสร�างระบบนาโนผสมี (hybrid nanosystems) ซึ่��งป็ระกอบด�วยีอน4ภาคนาโนแบบตั%างๆ น ในกล4%มีว*จ�ยีอ��นๆ ก-มีการท1าก�น แตั%การศึ�กษาน น�บเป็�นตั�วอยี%างแรกท�ทดลองก�บส*�งมีชว*ตั เพิ่��อใช�ในการส%งยีาและการจ�บภาพิ่แบบตั%างๆ ขึ้องเน� อเยี��อท�เป็�นโรค ยีานแมี%น หน�าตัาเหมี�อนเมีล-ดถ��วเคล�อบช-อคโกแลตั โดยีมีไขึ้มี�นท�เขึ้�าก�นได�ก�บร%างกายีเป็รยีบเสมี�อนเป็ล�อกช-อกโกแล-ตั และมีอน4ภาคนาโนแมี%เหล-ก หมี4ดคว�นตั�มี และยีาดAอกโซึ่ร#บ*ซึ่*น เสมี�อนเป็�นเมีล-ดถ��วอยี#%ภายีใน ยีานน ล%องลอยีไป็ตัามีกระแสเล�อดเป็�นกล4%มีๆ คล�ายีก�บสายีไขึ้%มี4กขึ้าดๆ เล-กๆ เมี��อมีองผ%านกล�องจ4ลทรรศึน�อ*เล-กตัรอน ขึ้ณะน ทมีงานก1าล�งพิ่�ฒนาว*ธิการป็ร�บผ*วภายีนอกขึ้องยีานด�วยีสารเฉัพิ่าะทางเคมี “Zip

codes” เพิ่��อให�ตั�วยีานสามีารถเด*นทางไป็ยี�งก�อนเน� อ อว�ยีวะและส%วนอ��นๆ ขึ้องร%างกายีท�เฉัพิ่าะเจาะจงได� * Quantum Dots เป็�นสารก��งตั�วน1าโครงสร�างซึ่�บซึ่�อนขึ้นาดระด�บนาโน มีสมีบ�ตั*พิ่*เศึษในการน1าไป็ป็ระยี4กตั�ใช�ทางอ*เลคโทรน*กส� แสง โซึ่ลาร�เซึ่ลล� –

หร�อเลเซึ่อร�ได�

** MRI ค�อเคร��องตัรวจร%างกายีท�ใช�คล��นสนามีแมี%เหล-กช%วยีในการสร�างภาพิ่เหมี�อนจร*งขึ้องอว�ยีวะตั%างๆ 

ยีานขึ้นส%งนาโนหน�าตัาเหมี�อนเมีล-ดถ��วเคล�อบช-อคโกแล-ตัซึ่��งมีไขึ้มี�นท�เขึ้�าก�นได�ก�บร%างกายีเป็�นเป็ล�อกช-อกโกแล-ตั และมีอน4ภาคนาโนแมี%เหล-ก หมี4ดคว�นตั�มี และยีาดAอกโซึ่ร#บ*ซึ่*น เป็�นเมีล-ดถ��ว

ภายีใตั�แสงยี#ว ยีานขึ้นส%งนาโนเร�องแสงสแดงเน��องจากยีานขึ้นส%งยีาตั�านมีะเร-งท�ป็ระกอบไป็ด�วยีอน4ภาคขึ้นาดนาโนขึ้องหมี4ดคว�นตั�มีเร�องแสง

ภ�พของท�มว�จุยในำห5องปีฏิ�บัติ�ก�ร

คุวอนำติมดอทก��ลงเปีล�งแสงในำเซลล1ส��งม�ชี�ว�ติ

น�กชวว*ทยีามีความีพิ่ยีายีามีอยี%างยี*�งท�จะท1าการศึ�กษาเซึ่ลล�ส*�งมีชว*ตัด�วยีการยี�อมีสเซึ่ลล�ให�ได�เป็�นระยีะเวลานาน ๆ ว*ธิการน จะช%วยีให�สามีารถศึ�กษากระบวนการท1างานท�ซึ่�บซึ่�อน และรายีละเอยีดการท1างานท�เก*ดขึ้� นในเซึ่ลล�ส*�งมีชว*ตัท4กชน*ด เช%นกระบวนการแบ%งขึ้องเซึ่ลล�และ พิ่�ฒนาการขึ้องตั�วอ%อนส*�งมีชว*ตั ว*ธิการท�ใช�ก�นอยี#%ในขึ้ณะน ค�อการใช�โมีเลก4ลชวภาพิ่ท�สามีารถเร�องแสงได�จากธิรรมีชาตั* เช%นสจากสารอ*นทรยี� หร�อโป็รตันเร�องแสงบางชน*ดจากกระพิ่ร4น และห*�งห�อยี อยี%างไรก-ตัามีสเหล%าน เป็ล%งแสงในช%วงคล��นกว�าง และเก*ดการรบกวนก�นเองขึ้องช%วงคล��นแสง จ�งไมี%สามีารถใช�สมีากกว%า 3 ชน*ดในการยี�อมีสพิ่ร�อมีก�น เพิ่��อตั*ดฉัลาก และถ%ายีภาพิ่โมีเลก4ลชวภาพิ่ท�แตักตั%างก�นได� สเหล%าน ยี�งลดความีช�ดเจนลง และจางหายีไป็ในระยีะเวลาอ�นส� น

สารอน*นทรยี�ก��งตั�วน1าท�มีขึ้นาดเล-กระด�บนาโนเมีตัรท�เรยีกว%า ควอนตั�มีดอท หร�อหมี4ดควอนตั�มี (Quantum dot) จะช%วยีแก�ป็5ญ่หาท�กล%าวมีาขึ้�างตั�นได� ควอนตั�มีดอทมีความีสามีารถในการเป็ล%งแสงท�สว%างกว%า และยีาวนานกว%าสารอ*นทรยี�เร�องแสงท�ใช�ก�นอยี#%ในป็5จจ4บ�น นอกจากน ควอนตั�มีดอทท�มีขึ้นาดตั%างก�นยี�งสามีารถถ#กกระตั4�นให�เก*ดการเป็ล%งแสงได�แมี�จะให�แหล%งก1าเน*ดแสงท�มีความียีาวคล��นเพิ่ยีงค%าเดยีว ซึ่��งสท�เป็ล%งออกมีาน� นจะแตักตั%างก�นขึ้� นอยี#%ก�บขึ้นาดขึ้องควอนตั�มีดอท โดยีจะช%วยีให�ภาพิ่เก*ดสท�มีความีแตักตั%างก�นได�อยี%างช�ดเจน ส*�งท�เก*ดขึ้� นเป็�นการผสมีผสานความีร# �ทางด�านฟ7ส*กส� และชวภาพิ่เขึ้�าด�วยีก�น อยี%างไรก-ตัามีส*�งท�ท�าทายีความีสามีารถขึ้องน�กว*ทยีาศึาสตัร�ค�อการท1าให�ควอนตั�มีดอทสามีารถคงสภาพิ่ได�ในน1 า และไมี%มีความีเป็�นพิ่*ษตั%อเซึ่ลล�ขึ้องส*�งมีชว*ตั ขึ้ณะน ทมีน�กว*จ�ยีฟ7ส*กส� และน�กชวว*ทยีาจากมีหาว*ทยีาล�ยี Rockefeller สหร�ฐอเมีร*กาน1าโดยี

Albert Libchaber และ Ali Brivanlou ได�สร�างควอนตั�มีดอทแบบใหมี%ท�มีความีเขึ้�าก�นได�ทางชวภาพิ่ (Biocompatibility) และน1ามีาใช�ถ%ายีภาพิ่เซึ่ลล�ตั�วอ%อนขึ้องกบท�มีชว*ตัอยี#%ได� ทมีว*จ�ยีได�ตักแตั%งควอนตั�มีดอทโดยีใช�สารชวภาพิ่ในการช%วยีป็?องก�นควอนตั�มีดอทไมี%ให�ส�มีผ�สโดยีตัรงก�บสภาพิ่แวดล�อมีในเซึ่ลล�ส*�งมีชว*ตัท�เตั-มีไป็ด�วยีน1 า

คุว�มหวงของก�รศึ กษ�ท�งด5�นำโมเลก�ล

ควอนตั�มีดอทเป็�นผล�กขึ้นาดระด�บนาโนเมีตัรท�ถ#กพิ่�ฒนาขึ้� นในช%วงป็J 1980 เพิ่��อการใช�งานด�านออป็โตัอ*เล-กทรอน*กส�* ควอนตั�มีดอทป็ระกอบด�วยีอะตัอมีขึ้องสารอน*นทรยี�ก��งตั�วน1า จ1านวนเป็�นร�อยี หร�อพิ่�นอะตัอมีมีาป็ระกอบก�น โดยีขึ้นาดขึ้องควอนตั�มีดอทสามีารถเป็ล�ยีนแป็ลง หร�อควบค4มีได�ด�วยีกระบวนการส�งเคราะห�ทางเคมี ซึ่��งขึ้นาดท�แตักตั%างก�นขึ้องควอนตั�มีดอทจะมีผลตั%อค4ณสมีบ�ตั*เช*งแสงอ�นน%าท��ง เมี��ออ*เล-กตัรอนท�อยี#%ภายีในควอนตั�มีดอท ถ#กกระตั4�นมี�นจะเป็ล%งแสง (ฟล#ออเรสเซึ่นส�) ท�อยี#%ในช%วงคล��นแสงท�แคบ และคล��นแสงท�ถ#กเป็ล%งออกมีาจะขึ้� นอยี#%ก�บขึ้นาดขึ้องเส�นผ%านศึ#นยี�กลางขึ้องควอนตั�มีดอท ซึ่��งสามีารถเป็ล%งแสงสได�หลากหลายี และสะดวกตั%อการถ%ายีภาพิ่ ตั�วอยี%างเช%น แคดเมียีมีซึ่*ล*ไนด� ท�มีขึ้นาด 3 นาโนเมีตัร จะเป็ล%งแสงสเขึ้ยีวท�มีความียีาวคล��น 520 นาโนเมีตัร แตั%สารชน*ดเดยีวก�นน หากมีขึ้นาดใหญ่%ขึ้� นเป็�น 5.5 นาโนเมีตัร จะเป็ล%งแสงสแดงท�ความียีาวคล��น 630 นาโนเมีตัร

ป็กตั*แกนกลางขึ้องควอนตั�มีดอทจะถ#กห%อห4�มีด�วยีเป็ล�อกท�เป็�นสารอน*นทรยี�เช%น ส�งกะส หร�อซึ่�ลเฟอร� โดยีเป็ล�อกห4�มีจะช%วยีให�แสงท�เป็ล%งจากควอนตั�มีดอทน� นช�ดเจนมีากยี*�งขึ้� น อยี%างไรก-ตัามีเป็ล�อกห4�มีควอนตั�มีดอทน� นมีค4ณสมีบ�ตั*ไมี%ชอบน1 า ซึ่��งเป็�นอ4ป็สรรคในการน1าควอนตั�มีดอทไป็ใช�ภายีในเซึ่ลล�ส*�งมีชว*ตัท�มีสภาพิ่แวดล�อมีเป็�นน1 า การจะน1าเอาควอนตั�มีดอทมีาใช�ก�บเซึ่ลล�ส*�งมีชว*ตัจะตั�องท1าให�ควอนตั�มีดอทไมี%เป็�นพิ่*ษ ทนตั%อสภาพิ่แวดล�อมีท�เป็�นน1 า และสามีารถจดจ1าโป็รตันเป็?าหมีายีในเซึ่ลล�ได�อยี%างเฉัพิ่าะเจาะจง การ

ด�ดแป็ลงควอนตั�มีดอทจ�งจ1าเป็�นตั�องมีการเตั*มีโมีเลก4ลชวภาพิ่บางชน*ดท�ท1าให�ควอนตั�มีดอทมีความีเขึ้�าก�นได�ก�บเซึ่ลล�ส*�งมีชว*ตั

การพิ่�ฒนาควอนตั�มีดอทให�มีความีทนทาน การป็ระยี4กตั�ใช�งานท�หลากหลายี และเขึ้�าก�นได�ทางชวภาพิ่ โดยีการด�ดแป็ลงทางเคมีท�พิ่� นผ*วเพิ่��อให�มีความีสามีารถในการละลายี และท1างานได�ในขึ้องเหลว น� นมีการศึ�กษามีาตั� งแตั%ช%วงกลาง ป็J 1990 ซึ่��งก-มีการป็ระสบความีส1าเร-จในด�ดแป็ลงผ*วภายีนอกขึ้องควอนตั�มีดอทให�มีความีสามีารถด�งกล%าว แตั%ว*ธิการเหล%าน� นกล�บท1าให�ขึ้นาดขึ้องควอนตั�มีดอทเพิ่*�มีขึ้� น ส%งผลให�การเป็ล%งแสง และค4ณสมีบ�ตั*บางป็ระการเป็ล�ยีนแป็ลงไป็

ป็5จจ4บ�นทมีว*จ�ยีท�สถาบ�น Rockyfeller สามีารถผล*ตัควอนตั�มีดอทท�สามีารถอยี#%ในน1 าได�ด�วยีกระบวนการส�งเคราะห�เพิ่ยีงขึ้� นตัอนเดยีว และไมี%ตั�องมีการด�ดแป็ลงพิ่� นผ*วขึ้องอน4ภาคใด ๆ แนวค*ดใหมี%น เก*ดขึ้� นในห�องทดลองขึ้อง Albertlibcharbers เมี��อสองน�กว*ทยีาศึาสตัร� Vincent

Noriraut และ Benoit Dubertret ได�ค�นพิ่บว%าอน4ภาคควอนตั�มีดอทท�ไมี%ชอบน1 าสามีารถน1ามีาบรรจ4ในอน4ภาค ไมีเซึ่ลล� (ไมีเซึ่ลล�เป็�นโครงสร�างทางเคมีท�มีส%วนไมี%ชอบน1 าอยี#%ภายีใน และส%วนท�ชอบน1 าอยี#%ภายีนอก) ไมีเซึ่ลล�ป็ระกอบขึ้� นจากสารท�เรยีกว%า ฟอสโฟล*ป็7ด (phospholipids) ซึ่��งเป็�นสารป็ระเภทไขึ้มี�นท�เป็�นส%วนป็ระกอบหล�กขึ้องเยี��อห4�มีเซึ่ลล�ในส*�งมีชว*ตั ฟอสโฟล*ป็7ดในธิรรมีชาตั*เมี��อมีสภาวะท�เหมีาะสมี จะเก*ดการจ�ดเรยีงโครงสร�างเป็�นไมีเซึ่ลล�ขึ้� น เน��องจากส%วนหางท�ไมี%ชอบน1 าขึ้องสารจะหนห%างออกจากน1 า และส%วนมีขึ้� วท�เขึ้�าก�นได�ก�บน1 าจะห�นออกมีาด�านนอก ควอนตั�มีดอทจะถ#กห4�มีอยี%างรวดเร-วไว�ภายีในไมีเซึ่ลล�ระหว%างขึ้� นตัอนการสร�าง และมีความีเสถยีรอยี#%ภายีในใจกลางขึ้อง ไมีเซึ่ลล� โดยีขึ้องเหลวท�ส�งเคราะห�ได�จะป็ระกอบด�วยี แคมีเมียีมีซึ่*ล*ไนด� ควอนตั�มีดอทท�ถ#กเคล�อบด�วยีซึ่*งค�ซึ่�ลไฟด�ซึ่��งมีความีเสถยีรอยี#%นานน�บเด�อนภายีในไมีเซึ่ลล�

ค1าถามีท�ส1าค�ญ่ค�อเมี��อควอนตั�มีดอทท�ถ#กห%อห4�มีด�วยีไมีเซึ่ลล� จะยี�งคงค4ณสมีบ�ตั*เช*งแสง และความีเป็�นคอลลอยีด�อยี#%หร�อไมี% ทมีว*จ�ยีได�ท1าการส�ง

เกตั4ด�วยีกล�อง Transmission electron microscopy ก1าล�งขึ้ยีายีส#ง พิ่บว%าควอนตั�มีดอทส%วนใหญ่%ท�ถ#กห%อห4�มีด�วยีไมีเซึ่ลล�น� นยี�งคงร#ป็ร%างทรงกลมี มีขึ้นาดเท%าเด*มี และไมี%เก*ดการตักตัะกอน หร�อรวมีตั�วก�นแตั%อยี%างใด และค%าการเป็ล%งแสงขึ้องควอนตั�มีดอทท�ถ#กห4�มีด�วยีไมีเซึ่ลล�น� นก-มีค%าใกล�เคยีงและเทยีบเท%าก�บควอนตั�มีดอทป็กตั*อกด�วยี หล�งจากท�ป็ระสบความีส1าเร-จในการท1าให�ควอนตั�มีดอทมีความีคงตั�วในน1 าแล�ว ทมีว*จ�ยียี�งได�ท1าการศึ�กษาตั%อว%าการด�ดแป็ลงพิ่� นผ*วขึ้องไมีเซึ่ลล�ท�ห4�มีควอนตั�มีดอทอยี#%น� นจะสามีารถจ�บตั*ดก�บสารชวภาพิ่ขึ้นาดใหญ่%ได�หร�อไมี% โดยีมีการด�ดแป็ลงด�วยีการเช��อมีดเอ-นเอสายีเด�ยีวขึ้นาดส� นไว�ท�พิ่� น ผ*วขึ้องไมีเซึ่ลล� การท�มี DNA สายีเด�ยีวซึ่��งมีความีเฉัพิ่าะเจาะจงจะช%วยีให� ไมีเซึ่ลล�จดจ1าสายีท�เป็�นค#%ขึ้องมี�น และสามีารถจ�บก�นได� การทดลองน มีว�ตัถ4ป็ระสงค�เพิ่��อศึ�กษาว%าควอนตั�มีดอทท�มีไมีเซึ่ลล�ห%อห4�มีจะสามีารถน1ามีาป็ระยี4กตั�ใช�ส1าหร�บเป็?าหมีายีท�เฉัพิ่าะเจาะจงอยี%างน�อยีท�ส4ดก-ในหลอดทดลอง

ก�รทดลองคุร*งแรกกบัติวอ�อนำของกบั

การทดลองคร� งน ท1าให�ทมีว*จ�ยีสามีารถส�งเกตั4การณ�ในการใช�ไมีเซึ่ลล�ควอนตั�มีดอทในระบบชวภาพิ่ขึ้องส*�งมีชว*ตั น�กว*จ�ยีได�ท1าการฉัดอน4ภาคท�พิ่�ฒนาได�จ1านวนพิ่�นล�านอน4ภาคเขึ้�าไป็ในตั�วอ%อนขึ้องกบแอฟร*กา (Xenopus) ในช%วงตั�นขึ้องพิ่�ฒนาการ และใช�กล�องส�งเกตั4การณ�ส*�งท�เก*ดขึ้� นภายีในเซึ่ลล� ขึ้ณะท�เซึ่ลล�ก1าล�งแบ%งตั�ว

ภ�พพฒนำ�ก�รติวอ�อนำของกบัแอฟร�ก� และติวเติ+มวย

ทมีว*จ�ยีพิ่บว%าการเร�องแสงขึ้องอน4ภาคจะแพิ่ร%กระจายีไป็ยี�งเซึ่ลล�ล#กท�แบ%งตั�วออกมีาจากเซึ่ลล�พิ่%อแมี%ท�มีควอนตั�มีดอทเท%าน� น และจะไมี%แพิ่ร%กระจายีออกไป็ภายีนอกเซึ่ลล� จากค4ณสมีบ�ตั*น ท1าให�สามีารถตั*ดตัามียี�อนไป็ยี�งเซึ่ลล�แรกท�ได�ร�บควอนตั�มีดอทเขึ้�าไป็ได� นอกจากน น�กว*ทยีาศึาสตัร�ยี�งพิ่บว%าเซึ่ลล�ท4กชน*ดภายีในตั�วอ%อนสามีารถเร�องแสงได�ท� งหมีด ส*�งน ท1าให�น�กว*ทยีาศึาสตัร�ป็ระหลาดใจเน��องจากน�กว*ทยีาศึาสตัร�ยี�งไมี%ทราบพิ่ฤตั*กรรมี หร�อแมี�กระท��งความีสามีารถขึ้องควอนตั�มีดอทภายีในเซึ่ลล� ท�ส1าค�ญ่ท�ส4ดค�อ ทมีว*จ�ยีพิ่บว%าไมีเซึ่ลล�ควอนตั�มีดอทไมี%ส%งผลใด ๆ ตั%อการพิ่�ฒนาขึ้องตั�วอ%อน อกท� งไมีเซึ่ลล�ควอนตั�มีดอทยี�งมีความีเสถยีรส#งภายีในเซึ่ลล� โดยีสามีารถส%งส�ญ่ญ่าณแสงท�สามีารถตัรวจว�ดได�ยีาวนานแมี�ตั�วอ%อนจะมีพิ่�ฒนาการมีาแล�วถ�ง 4 ว�น ควอนตั�มีดอทสามีารถเป็ล%งแสงได�แมี�จะมีสภาพิ่แวดล�อมีท�ไมี%เอ� ออ1านวยีมีากน�กเช%นในกระเพิ่าะอาหารขึ้องตั�วอ%อน และไมีเซึ่ลล�ควอนตั�มีดอทสามีารถตั�านทานการฟอกสได�มีากกว%าสารเร�องแสงอ��น ๆ ท�ใช�ในการถ%ายีภาพิ่เซึ่ลล� ด�งภาพิ่ด%านล%าง

ภาพิ่แสดงการเป็รยีบเทยีบการยี�อมีสเซึ่ลล�แบบป็กตั*เมี��อเวลาผ%านไป็ (ด�านบน) และการยี�อมีสเซึ่ลล�ด�วยีควอนตั�มีดอทเมี��อเวลาผ%านไป็ (ด�านล%าง)

ผลการทดลองขึ้องทมีว*จ�ยีจาก Rockefeller แสดงให�เห-นว%าไมีเซึ่ลล�ควอนตั�มีดอทท�สร�างขึ้� นน� นสามีารถน1ามีาใช�เพิ่��อการถ%ายีภาพิ่เซึ่ลล�ส*�งมีชว*ตัได�ป็ระสบผลส1าเร-จ อยี%างไรก-ตัามี ทมีว*จ�ยีตั�องการจะขึ้ยีายีผลการศึ�กษาออกไป็เน��องจากในการทดลองคร� งน ได�ใช�ควอนตั�มีดอทขึ้นาด 4

นาโนเมีตัร (เร�องแสงสเขึ้ยีว) เพิ่ยีงขึ้นาดเดยีว จ�งตั�องการศึ�กษาการน1าเอาควอนตั�มีดอทขึ้นาดอ��น ๆ มีาเตัรยีมีด�วยีเทคน*คการห4�มีไมีเซึ่ลล�แคป็ซึ่#ลว%าจะเก*ดผลเช%นเดยีวก�นหร�อไมี% การทดสอบค4ณสมีบ�ตั*เช*งแสงขึ้องอน4ภาคควอนตั�มีดอทน� นยี�งคงตั�องมีการทดสอบ และทดลองในระบบชวภาพิ่อกหลายีขึ้� นตัอน ตั�วอยี%างเช%น ควอนตั�มีดอทสามีารถถ#กกระตั4�น และเป็ล%งแสงสตั%าง ๆ มีากกว%าหน��งส โดยีน�กว*ทยีาศึาสตัร�สามีารถตัรวจว�ดในเซึ่ลล�ท�มีชว*ตัได�หร�อไมี% และในการทดลองน ได�ใช�ป็ร*มีาณควอนตั�มีดอทจ1านวนมีากเพิ่��อถ%ายีภายีในเซึ่ลล�ตั�วอ%อน การร# �ว%าป็ร*มีาณควอนตั�มีดอทท�น�อยีท�ส4ดภายีในเซึ่ลล�ท�ท1าให�น�กว*ทยีาศึาสตัร�สามีารถมีองเห-นภาพิ่ได�จ�งเป็�นป็ระเด-นท�น%าสนใจอยี%างยี*�ง ยี*�งไป็กว%าน� น การตั*ดฉัลากควอนตั�มีดอทให�มีความีเฉัพิ่าะเจาะจงก�บช* นส%วนทางชวภาพิ่ท�เราตั�องการนอกเหน�อจากการตั*ดฉัลากด�วยีดเอ-นเอ เช%น ถ�าหากน�กว*ทยีาศึาสตัร�สามีารถด�ดแป็ลงพิ่� นผ*วไมีเซึ่ลล�ให�มีความีสามีารถในการจ�บก�บโมีเลก4ลขึ้นาดใหญ่% หร�อ สารบางป็ระเภทท�น%าสนใจ และป็ล%อยีให�ผ%านเขึ้�าไป็ในเซึ่ลล� เพิ่��อให�ไป็จ�บก�บโมีเลก4ลท�ตั�องการ ก-จะท1าให�สามีารถศึ�กษาสารเหล%าน� นได�ดมีากยี*�งขึ้� น ซึ่��งว*ธิการเช%นน ยี�งไมี%เคยีมีการศึ�กษาในระบบชวภาพิ่ท�มีชว*ตัมีาก%อน การท�ควอนตั�มีดอทสามีารถสร�างภาพิ่และเป็ล%งแสงในเซึ่ลล�ตั�วอ%อนท�ก1าล�งพิ่�ฒนาได�แสดงให�เห-นว%าค4ณสมีบ�ตั*อ�นน%าท��งทางฟ7ส*กส�ในการเป็ล%งแสงน� นถ#กน1ามีาเตั*มีเตั-มีความีตั�องการทางการทดลองทางชวภาพิ่ได�อยี%างน%าท��ง เทคน*คการเป็ล%งแสงหร�อเร�องแสงน� นถ#กน1ามีาใช�อยี%างกว�างขึ้วางในการศึ�กษาทางด�านชวว*ทยีา ด�งน� นเราจ�งคาดการได�ไมี%ยีากว%าควอนตั�มีดอทจะกลายีเป็�นหน��งในขึ้องท�อยี#%ในกล%องอ4ป็กรณ�ขึ้องน�กชวว*ทยีาได�ในเวลาอ�นรวดเร-ว

*หมีายีเหตั4 :ออป็โตัอ*เล-กทรอน*กส�หมีายีถ�ง การศึ�กษา และการป็ระยี4กตั�ใช�งานอ4ป็กรณ�อ*เล-กทรอน*กส� เพิ่��อตัรวจว�ด ควบค4มี หร�อเป็�นแหล%งก1าเน*ดแสง ซึ่��งสามีารถแบ%งออกได�เป็�นสองกล4%มีใหญ่% ๆ ค�อ

1. ส*�งป็ระด*ษฐ�ท�ท1าหน�าท�เป็ล�ยีนพิ่ล�งงานแสงให�เป็�นส�ญ่ญ่านทางไฟฟ?า

2. ส*�งป็ระด*ษฐ�ท�ท1าหน�าท�เป็ล�ยีนส�ญ่ญ่าทางไฟฟ?าให�เป็�นแสง

เม�อดขบัจุบัโดยนำ�โนำเซนำเซอร1

เช��อว%าหลายีๆ คน คงค4�นเคยีก�บวล เมีาไมี%ขึ้�บ หร�อ ด��มีไมี%ขึ้�บ ก�น“ ” “ ”

เป็�นอยี%างด ป็ระเทศึไทยีและอกหลายีๆ ป็ระเทศึท��วโลก ตั%างก-ก1าล�งเผช*ญ่ก�บป็5ญ่หาเช%นเดยีวก�น ค�อความีส#ญ่เสยีมีากมีายีมีหาศึาลท�เก*ดจากอ4บ�ตั*เหตั4อ�นเน��องมีาจากผ#�ขึ้�บขึ้�ท�ด��มีส4รา ท� งท�ป็ระเมี*นค%าได� และท�ป็ระเมี*นค%าไมี%ได� ได�แก% การส#ญ่เสยีทร�พิ่ยี�ส*น เง*นทอง การส#ญ่เสยีชว*ตั บ4คคลอ�นเป็�นท�ร �ก บ4คคลอ�นเป็�นก1าล�งส1าค�ญ่ขึ้องครอบคร�ว รวมีท� งการก%อให�เก*ดความีพิ่*การท4พิ่พิ่ลภาพิ่ ซึ่��งเหล%าน ล�วนแล�วแตั%เป็�นการก%อให�เก*ดภาระตั%อบ4คคลและส�งคมีตัามีมีาอกมีากมีายี

มีก*จกรรมีหลากหลายี ท�จ�ดขึ้� นเพิ่��อรณรงค�ให�ป็ระชาชนตัระหน�กถ�งอ�นตัรายีและความีส#ญ่เสยีจากการขึ้�บขึ้�ยีานพิ่าหนะในขึ้ณะมี�นเมีา แมี�กระน� นสถ*ตั*อ4บ�ตั*เหตั4ท�เก*ดขึ้� นก-ยี�งมี*ได�ลดลงจนเป็�นท�น%าพิ่อใจน�ก กฎหมีายีเก�ยีวก�บผ#�ขึ้�บขึ้�ยีานพิ่าหนะ ถ#กบ�ญ่ญ่�ตั*ขึ้� นมีาเพิ่��อจะลดป็5ญ่หาในส%วนน ในป็ระเทศึ

พิ่�ฒนา บทลงโทษขึ้องผ#�ขึ้�บขึ้�ยีานพิ่าหนะท�มีระด�บแอลกอฮีอล�ในเล�อดส#งเก*นกว%าค%าท�ก1าหนด จะร4นแรงมีาก มีท� งป็ร�บ และจ1าค4ก หร�อการยี�ดใบอน4ญ่าตัขึ้�บขึ้�เป็�นระยีะเวลาหลายีๆ ป็J ท� งน ขึ้� นอยี#%ก�บระด�บแอลกอฮีอล�และระด�บความีส#ญ่เสยีในอ4บ�ตั*เหตั4ท�เก*ดขึ้� นอ�นมีสาเหตั4มีาจากผ#�ขึ้�บขึ้�น� น ตั1ารวจมีการตั� งด%านตัรวจว�ดระด�บแอลกอฮีอล�จากลมีหายีใจขึ้องผ#�ขึ้�บขึ้�ก�นอยี%างจร*งจ�ง โดยีเฉัพิ่าะในค�นว�นศึ4กร�และว�นเสาร� ซึ่��งป็ระชาชนส%วนใหญ่%มี�กจะออกนอกบ�าน เพิ่��อไป็งานเล ยีงฉัลองหร�องานส�งสรรค�ตั%างๆ

ท�แคนาดา มีการตั*ดตั� งระบบอ*นเตัอร�ล-อค หร�ออ4ป็กรณ�ตั�ดระบบสตัาร�ทเคร��องยีนตั� (Ignition Interlock Device) ท�ใช�ตั*ดตั� งในรถยีนตั�ขึ้องผ#�ขึ้�บขึ้�ท�เคยีตั�องโทษจากการขึ้�บรถขึ้ณะมี�นเมีา อ4ป็กรณ�น เป็�นอ4ป็กรณ�ท�ใช�ตัรวจว�ดระด�บแอลกอฮีอล�ท�ตั*ดตั� งอยี#%บนแผงหน�าป็5ด โดยีมีการเช��อมีตั%อก�บระบบสตัาร�ทเคร��องยีนตั� โดยีป็กตั*ผ#�ขึ้�บขึ้�ตั�องเป็Hาลมีเขึ้�าไป็ในอ4ป็กรณ� เพิ่��อเป็�นการตัรวจว�ดระด�บแอลกอฮีอล�ในกระแสเล�อดขึ้องผ#�ขึ้�บขึ้� ก%อนสตัาร�ทเคร��องยีนตั� ถ�าแอลกอฮีอล�อยี#%ในระด�บส#งกว%าค%าท�ตั� งเอาไว� ซึ่��งป็กตั*จะอยี#%ท� 0.02 หร�อ 0.04 % เคร��องยีนตั�จะไมี%สตัาร�ท

ระบบน ยี�งมีการป็?องก�นผ#�ขึ้�บขึ้�เจ�าเล%ห�ท�อาจให�คนอ��น ท�อาจไมี%ได�ด��มีส4ราหร�อด��มีในป็ร*มีาณน�อยีช%วยีเป็Hาลมีให�ก%อนสตัาร�ทเคร��องยีนตั� โดยีเมี��อรถยีนตั�ขึ้�บเคล��อนออกไป็แล�ว อ4ป็กรณ�จะมีการเตั�อนเป็�นระยีะๆ ให�ผ#�ขึ้�บขึ้�เป็Hา

ลมีซึ่1 า ถ�าไมี%มีการเป็Hาลมีซึ่1 าหร�อมีการเป็Hาลมีซึ่1 าแตั%ค%าแอลกอฮีอล�ท�ได�เก*นค%าท�ก1าหนดไว� อ4ป็กรณ�จะบ�นท�กเหตั4การณ�ตั%างๆ ไว� เตั�อนคนขึ้�บและส%งส�ญ่ญ่าณด�งร�องเตั�อนจนกว%าคนขึ้�บจะด�บเคร��องยีนตั� อ4ป็กรณ�บางตั�วสามีารถแมี�กระท��งบอกได�ว%าลมีหายีใจแรกและลมีหายีใจตั%อๆ มีาน� น มีาจากบ4คคลเดยีวก�นหร�อไมี% โดยีท��วไป็ก*จกรรมีตั%างๆ ท�เก*ดขึ้� นก�บอ4ป็กรณ� รวมีท� งระบบไฟฟ?าขึ้องเคร��องยีนตั�จะถ#กบ�นท�กไว�ในอ4ป็กรณ�ท� งหมีด เพิ่��อเป็�นการป็?องก�นการเขึ้�าไป็ยี4%งเก�ยีวหร�อแก�ไขึ้ระบบสตัาร�ทเคร��องยีนตั�ขึ้องผ#�ขึ้�บขึ้�

อยี%างไรก-ด แมี�อ4ป็กรณ�ชน*ดน จะมีส%วนช%วยีในการป็ร�บเป็ล�ยีนพิ่ฤตั*กรรมีขึ้องผ#�ขึ้�บขึ้� แตั%ก-ยี�งมีการใช�ก�นอยี%างไมี%แพิ่ร%หลายีมีากน�ก เน��องจากเช��อก�นว%า เป็�นเพิ่ราะการท�ผ#�ขึ้�บขึ้�ตั�องเป็Hาลมีหายีใจเขึ้�าไป็ในอ4ป็กรณ�ท4กคร� งก%อนสตัาร�ทเคร��องยีนตั� และตั%อมีาเป็�นระยีะๆ น� น เป็�นการไมี%สะดวกส1าหร�บผ#�ขึ้�บขึ้�

ท�สหร�ฐอเมีร*กาและแคนาดา ก1าล�งมีการพิ่*จารณาก�นอยี#%ว%าจะให�มีการตั*ดตั� งระบบอ*นเตัอร�ล-อคก�บรถยีนตั�ท4กค�นท�ผล*ตัขึ้� นใหมี% ทางกล4%มีผ#�เก�ยีวขึ้�องได�ให�ความีสนใจก�บการป็ระยี4กตั�ใช�นาโนเทคโนโลยี ซึ่��งอ�นหน��งท�น%าสนใจมีากท�ส4ดค�อการใช�นาโนเทคโนโลยีในระบบเซึ่นเซึ่อร� ท�ฝั5งอยี#%ในพิ่วงมีาล�ยี หร�อในค�นเป็ล�ยีนเกยีร� ท�สามีารถตัรวจว�ดระด�บแอลกอฮีอล�ในกระแสเล�อดผ%านทางผ*วหน�ง เหมี�อนก�บเคร��องออกก1าล�งท�สามีารถว�ดอ�ตัราการเตั�นขึ้องห�วใจได� ถ�าระบบตัรวจว�ดได�ว%าคนขึ้�บมีระด�บแอลกอฮีอล�ในเล�อดส#งเก*นกว%าค%าท�ก1าหนด เคร��องยีนตั�จะไมี%สามีารถสตัาร�ทได� น*สส�น และโตัโยีตั�าอยี#%ในสถานะเตัรยีมีพิ่ร�อมีในการผล*ตัรถยีนตั�ท�มีการตั*ดตั� งอ4ป็กรณ�ด�งกล%าว เช��อก�นว%าระบบนาโนเทคโนโลยีอ*นเตัอร�ล-อคน จะได�ร�บการยีอมีร�บมีากกว%าระบบเด*มีท�ตั�องอาศึ�ยีการเป็Hาลมีเขึ้�าไป็ในระบบ เน��องจากว%าผ#�ขึ้�บขึ้�แทบจะไมี%ร# �ส�กเลยีว%ามีอ4ป็กรณ�ชน*ดน ตั*ดตั� งอยี#% จนกว%าระบบเร*�มีท1างานจ�งจะร# � เช%นเดยีวก�บถ4งลมีน*รภ�ยี ป็5จจ4บ�นระบบน มีการพิ่�ฒนาจนเก�อบจะแล�วเสร-จ ซึ่��งจะถ�อได�ว%าเป็�นการใช�เทคโนโลยีในการแก�ป็5ญ่หาท�ป็ลอดภ�ยี ได�ผล และไมี%ท1าให�ผ#�ใช�ร# �ส�กร1าคาญ่ บางร�ฐในอเมีร*กาและแคนาดา มีการออกขึ้�อก1าหนดว%า

รถยีนตั�ท4กค�นท�ผล*ตัขึ้� นมีาใหมี% ตั�องมีการตั*ดตั� งอ4ป็กรณ�อ*นเตัอร�ล-อค แตั%บางร�ฐก-ก1าล�งมีการเสนอหร�อพิ่*จารณาก�นอยี#% เพิ่ราะนอกเหน�อจากความีเห-นขึ้องคนส%วนใหญ่%ท�ค*ดว%าอ4ป็กรณ�ชน*ดน จะช%วยีในด�านความีป็ลอดภ�ยีแล�ว ยี�งมีคนบางกล4%มีค*ดว%าถ#กค4กคามีความีเป็�นส%วนตั�ว และอ*สรภาพิ่โดยีค*ดว%าพิ่วกเขึ้าน%าจะสามีารถท1าอะไรก-ได�ท�เขึ้าตั�องการก�บรถขึ้องตั�วเอง แน%นอนว%าอ4ป็กรณ�ชน*ดน น%าจะช%วยีลดป็5ญ่หาอ4บ�ตั*เหตั4ท�อาจเก*ดขึ้� นจากผ#�ขึ้�บขึ้�ท�อยี#%ในสภาพิ่มี�นเมีาจากการด��มีส4ราจนแทบจะเรยีกได�ว%าถ#กขึ้จ�ดให�หมีดส* นไป็ เน��องจากว%าขึ้ณะน เราไมี%สามีารถห�ามีคนท�อยี#%ในสภาพิ่มี�นเมีาไมี%ให�เขึ้าขึ้�บรถได� แตั%อ4ป็กรณ�อ*นเตัอร�ล-อคท�ช%วยีป็?องก�นไมี%ให�เคร��องยีนตั�สตัาร�ทโดยีอาศึ�ยีหล�กการตัรวจว�ดระด�บแอลกอฮีอล�จากกระแสเล�อดผ%านทางผ*วหน�งด�วยีระบบเซึ่นเซึ่อร�นาโนเทคโนโลยีน จะท1าให�รถไมี%สามีารถพิ่าผ#�ขึ้�บขึ้�ท�มี�นเมีาไป็ไหนตั%อไหนได� และหว�งว%าอกไมี%นานอ4ป็กรณ�ชน*ดน จะได�ร�บการพิ่�ฒนาและป็ร�บป็ร4งหล�งจากมีการน1าออกมีาใช� รวมีถ�งการป็ระเมี*นผลดและผลเสยีท�ควรได�ร�บการป็ร�บป็ร4งแก�ไขึ้จนเป็�นท�ยีอมีร�บ และใช�ก�นอยี%างแพิ่ร%หลายีจนกลายีเป็�นส%วนหน��งขึ้องมีาตัรฐานการผล*ตัรถยีนตั�แตั%ละค�น

ป็ระเทศึไทยีแมี�จะไมี%ได�เป็�นผ#�น1าเทคโนโลยีทางด�านน เราในฐานะเป็�นผ#�ตัามี น%าจะเป็�นผ#�หน��งท�ได�ร�บป็ระโยีชน�จากการใช�อ4ป็กรณ�ด�งกล%าว นอกจากน� นแล�ว การใช�ความีระมี�ดระว�ง ไมี%ป็ระมีาท มีสตั* ขึ้ณะขึ้�บขึ้�รถยีนตั�แมี�จะไมี%ได�ด��มีแล�วขึ้�บก-ตัามี จะช%วยีลดป็5ญ่หาการเก*ดอ4บ�ตั*เหตั4บนท�องถนนได�เป็�นอยี%างด เช��อว%าท4กคนคงไมี%อยีากให�ความีส#ญ่เสยีหลายีๆ อยี%างเก*ดขึ้� นก�บตันเอง เพิ่��อนฝั#ง และบ4คคลอ�นเป็�นท�ร �กขึ้องเราจากอ4บ�ตั*เหตั4ท�สามีารถป็?องก�นได�น เป็�นแน%

คุว�มผิ�ดติ�ดม6อ : เกสรดอกไม5 ปี=นำ อ�ชีญ่�กรรม นำ�โนำเทคุโนำโลย�หลายีๆ ท%านอาจสงส�ยีว%าค1าตั%างๆ ในห�วขึ้�อเร��องน มีความีเก�ยีวขึ้�องก�น

อยี%างไร ถ�าจะพิ่#ดว%าเกสรดอกไมี�มีส%วนช%วยีเราให�จ�บตั�วผ#�ร �ายีได� อาจมีค1าถามีว%า จร*งหร�อ เราลองมีาด#ก�นซึ่*ว%าขึ้�อส�นน*ษฐานน เป็�นไป็ได�หร�อไมี% 

ค1าตัอบก-ค�อ ใช%แล�ว ท� งน เราตั�องขึ้อบค4ณนาโนเทคโนโลยีและทมีน�กว*ทยีาศึาสตัร�จากมีหาว*ทยีาล�ยีตั%างๆ ในป็ระเทศึอ�งกฤษ อ�นได�แก% มีหาว*ทยีาล�ยี Brighton, Brunel, Cranfield, Surrey และ York

โดยีมีศึาสตัราจารยี� พิ่อล เซึ่อร�มีอน (Paul Sermon) เป็�นห�วหน�างานว*จ�ยี และได�ร�บเง*นท4นสน�บสน4นจากหน%วยีงาน Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC)

จากค4ณสมีบ�ตั*โดยีธิรรมีชาตั*เกสรดอกไมี�จะมีความีเหนยีวเป็�นพิ่*เศึษ น�กว*ทยีาศึาสตัร�จ�งพิ่�ฒนา nanotag หร�อฉัลากนาโน ขึ้� นมีาจากเกสรดอกไมี�น โดยีน1ามีาเคล�อบกระส4นป็Gนขึ้ณะผล*ตั ซึ่��งค4ณสมีบ�ตั*ความีเหนยีวจะตั*ดคงทนแมี�กระส4นป็Gนจะถ#กยี*งไป็แล�วก-ตัามี โดยีอน4ภาคเล-กๆ จ1านวนเป็�นพิ่�นๆ อน4ภาคท�ใช�เคล�อบกระส4นน เราไมี%สามีารถมีองเห-นด�วยีตัาเป็ล%าเน��องจากว%าผล*ตัขึ้� นมีาจากเกสรดอกล*ลล ซึ่��งมีขึ้นาดเส�นผ%านศึ#นยี�กลางแค%ป็ระมีาณ 30 ไมีครอน เกสรถ#กน1ามีาเคล�อบด�วยีไททาเนยีมีออกไซึ่ด� เซึ่อร�โคเนยี ซึ่*ล*กา (titanium oxide, zirconia, silica) หร�อส%วนผสมีขึ้องออกไซึ่ด�ตั%างๆ ด�วยีส�ดส%วนเฉัพิ่าะ ส�ดส%วนเหล%าน สามีารถป็ร�บเป็ล�ยีนได�ในแตั%ละคร� งการผล*ตั ส%งผลให�การเคล�อบกระส4นป็Gนแตั%ละคร� ง ตั�วกระส4นจะมีความีเป็�นเอกล�กษณ�เฉัพิ่าะตั�ว ซึ่��งจะมีป็ระโยีชน�ในทางน*ตั*เวชเป็�นอยี%างมีาก หากจ1าเป็�นตั�องมีการพิ่*ส#จน�ว%ากระส4นป็Gนน� นถ#กซึ่� อมีาจากแหล%งไหน เมี��อใด และฉัลากนาโนน ถ#กล�างออกได�โดยียีาก จ�งตั*ดอยี#%ตัามีเส� อผ�า หร�อมี�อขึ้องผ#�ตั�องสงส�ยี ช%วยีให�การพิ่*ส#จน�หล�กฐานท1าได�ง%ายีขึ้� น 

จากสถ*ตั*ท�ผ%านมีา การพิ่*ส#จน�หล�กฐานทางน*ตั*เวช เก�ยีวก�บอาชญ่ากรรมีอาว4ธิป็Gนด�วยีเทคน*คการตัรวจดเอ-นเอ (DNA) น� นท1าได�ยีาก ป็ระสบผลส1าเร-จเพิ่ยีงแค%ป็ระมีาณ 10 % เท%าน� น เน��องจาก ดเอ-นเอ จะถ#กท1าลายีด�วยีความีร�อนท�ถ%ายีทอดจากด*นป็Gนขึ้ณะเผาไหมี�ไป็ส#%ป็ลอกกระส4นป็Gนอยี%างรวดเร-ว นอกจากน ป็ลอกกระส4นท�ท1าจากทองแดงหากถ#กส�มีผ�สด�วยีกรดแลคตั*กจากเหง��อก-จะเก*ดป็ฏิ*กร*ยีาทางเคมี ท�สามีารถท1าลายีดเอ-นเอบนป็ลอกกระส4นได�ด�วยีเช%นก�น จากสาเหตั4ตั%าง ๆ เหล%านน ท1าให�ป็ร*มีาณตั�วอยี%างดเอ-นเอท�เก-บได�จากท�เก*ดเหตั4 ไมี%เพิ่ยีงพิ่อตั%อการตัรวจพิ่*ส#จน� งานว*จ�ยียี�งได�มีการพิ่�ฒนาร%วมีก�บการท1าให�ป็ลอกกระส4นมีความีคมีด�วยีผ*วส�มีผ�ส แบบป็7รามี*ดเล-กๆ (micro-patterned pyramid

textures) หร�อด�วยีการผสมีห*นกรวดคมี ๆ ลงไป็ใน เรซึ่*นแผ%นบางๆ ตัรงฐานกระส4น โดยีว*ธิการน จะท1าให�สามีารถด�กจ�บเซึ่ลล�ผ*วหน�งท�ตัายีแล�ว จากน* วห�วแมี%มี�อขึ้องผ#�บรรจ4กระส4นป็Gนลงกระบอกได�ในป็ร*มีาณท�มีากพิ่อ และสามีารถเช��อถ�อได�ในพิ่*ส#จน� ซึ่��งถ�อได�ว%าเป็�นเทคโนโลยีท�ออกแบบมีาเพิ่��อหลกเล�ยีงการท1าลายีขึ้องดเอ-นเอโดยีเฉัพิ่าะ 

ขึ้ณะน ทมีว*จ�ยีก1าล�งท1างานเพิ่��อให�สอดคล�องก�บความีตั�องการขึ้องตั1ารวจและผ#�ผล*ตักระส4นป็Gน โดยีคาดว%าฉัลากนาโนและเทคน*คการตัรวจจ�บดเอ-นเอน จะพิ่ร�อมีใช�ได�ภายีในระยีะเวลา 1 ป็Jน (ขึ้�อมี#ลเมี��อ ส.ค. 51) ในอนาคตัอาจมีการป็ระยี4กตั�ใช�ทางอ��นด�วยี เช%น อาชญ่ากรรมีจากการใช�มีด เห-นได�ช�ดว%าการว*จ�ยีน มีป็ระโยีชน�ตั%อการน1าตั�วผ#�กระท1าผ*ดมีาลงโทษเป็�นอยี%างยี*�ง เน��องจากว%าป็5จจ4บ�นการพิ่*ส#จน�หล�กฐานท1าได�ยีากมีาก เพิ่ราะการก#�ลายีน* วมี�อและดเอ-นเอท�ตั*ดอยี#%บนกระส4นป็Gนท�เรยีบและเป็�นเงาน� นยี4%งยีาก การใช�ฉัลากนาโน นอกจากจะช%วยีให�การท1างานขึ้องตั1ารวจง%ายีขึ้� นแล�ว ยี�งเป็�นการท1าให�อาชญ่ากรล�งเลท�จะใช�ป็Gนเป็�นอาว4ธิในการก%ออาชญ่ากรรมีตั� งแตั%แรกเลยีทเดยีว

ภาพิ่จากกล�องจ4ลทรรศึน�อ*เล-กตัรอนขึ้องเกสรดอกไมี�ท�น�กว*จ�ยีใช�พิ่�ฒนาฉัลากนาโน

รงไหมกบัก�รผิล�ติวสด�ชี�วภ�พส��หรบัดวงติ�

การเป็ล�ยีนร�งไหมีให�กลายีเป็�นอ4ป็กรณ�เช*งแสง เช%น เลนส�ขึ้นาดเล-กท�มีช%องห�กเหแสง ในระด�บนาโนเมีตัรอาจฟ5งด#เหมี�อนก�บนวน*ยีายีว*ทยีาศึาสตัร� แตั%เร��องน กลายีเป็�นด�วยีฝัJมี�อขึ้อง ทมีน�กว*จ�ยีจากมีหาว*ทยีาล�ยี Tufts ป็ระเทศึสหร�ฐอเมีร*กา

การห�กเหขึ้องแสงและการเก*ดภาพิ่ บนฟ7ลมี�บางขึ้องไหมี (แหล%งท�มีา: Friorenzo Omemetto) Fiorenzo Omenetto น�กว*จ�ยีเจ�าขึ้องผลงานกล%าวว%า ทมีขึ้องเขึ้าได�พิ่ยีายีามีมีองหาว�สด4ใหมี% ๆ เพิ่��อน1ามีาใช�ในการป็ล#กถ%ายีเพิ่��อทดแทนกระจกตัา ซึ่��งจ4ดป็ระกายีให�ท1าให�เขึ้าได�ศึ�กษาเก�ยีวก�บไหมี และค�นพิ่บว%าไหมีมีค4ณสมีบ�ตั*ท�สามีารถน1ามีาท1าเป็�นโครงสร�างระด�บนาโนเมีตัรท�มีความีสามีารถในการตัอบสนองเช*งแสง ซึ่��งสามีารถน1ามีาใช�ท1าเป็�นเลนส�ส1าหร�บช%วยีในการมีองเห-น โดยีสามีารถยี%อยีสลายีได�ตัามีธิรรมีชาตั* มีความีเขึ้�าก�นได�ดก�บส*�งมีชว*ตั และสามีารถน1าไป็ป็ล#กถ%ายีในร%างกายีได� นอกเหน�อจากน� น

น�กว*จ�ยียี�งสามีารเตั*มีสารโดAป็ เช%นเอ-นไซึ่มี�หร�อโป็รตันลงไป็ระหว%างกระบวนการส�งเคราะห�เพิ่��อเพิ่*�มีหร�อเป็ล�ยีนแป็ลงค4ณสมีบ�ตั*เช*งแสงบางป็ระการขึ้องสารป็ระกอบด�วยี เน��องจากบางคร� งป็ระกอบทางเคมีจ1าเป็�นตั�องมีการจ�บก�บตั�วร�บทางชวภาพิ่ (Biological receptors) ท�บร*เวณพิ่� นผ*ว ด�งน� นการท�สารโดAป็สามีารถรวมีก�บสารป็ระกอบจากไหมีจ�งถ�อเป็�นขึ้�อดอยี%างมีาก

ส*�งท�น%าท��งอกป็ระการค�อกระบวนการเตัรยีมี การส�งเคราะห� และการพิ่�ฒนาท� งหมีดเก*ดขึ้� นในสภาพิ่แวดล�อมีท�เป็�นขึ้องเหลว และภายีใตั�อ4ณหภ#มี*ท�ไมี%ร4นแรง จ�งช%วยีให� ตั�วร�บทางชวภาพิ่ เช%นโป็รตัน และเอ-นไซึ่มี�ตั%าง ๆ คงสภาพิ่ และท1างานได�ด โดยีทมีว*จ�ยีสามีารถผล*ตัสารป็ระกอบเช*งแสงในร#ป็ขึ้องโป็รตันบร*ส4ทธิ*Eท�ยี�งคงค4ณสมีบ�ตั*ทางชวเคมีขึ้องสารโดAป็ชวภาพิ่อยี#%ด�วยี

ว�สด4ตั� งตั�นในการสร�างสารป็ระกอบเช*งแสงขึ้องงานว*จ�ยีน ค�อร�งไหมี จากไหมีสายีพิ่�นธิ� Bombyx mori ( แหล%งท�มีา: Fiorenzo

Omenetto) กระบวนการผล*ตัเร*�มีจาการตั�มีร�งไหมีจนเด�อดเป็�นเวลา 30

นาท ขึ้� นตั%อไป็ค�อ การเตั*มีสารโดAป็ท�ตั�องการ ตั�วอยี%างเช%น ฮีโมีโกลบ*น หร�อ เอ-นไซึ่มี�เป็อร�ออกซึ่*เดส จากน� นเทสารละลายีไฟโบรอ*นขึ้องไหมีท�ได�ลงบนแมี%แบบ ท�ได�ออกแบบไว� หล�งจากผ%านการระเหยีจะเก*ด ฟ7ลมี�บางท�มีความีหนาป็ระมีาณ 100 ไมีครอนท�สามีารถน1าออกจากแมี%แบบได� สารป็ระกอบท�ได�สามีารถน1ามีาใช�ท1าเป็�น เลนส�, แถบไมีโครเลนส� และอ4ป็กรณ�เช*งแสงอ��น ๆ ได� Omemetto และทมีว*จ�ยี ได�รายีงานค4ณสมีบ�ตั*ขึ้องสาระป็ระกอบท�ได�ว%ามีค4ณสมีบ�ตั*ในการส%องผ%านขึ้องคล��นแสงท�มีองเห-นได� โดยีมีค%า ส%องผ%าน (Transmission) อยี#%ระหว%าง 90-95 เป็อร�เซึ่นตั� และมีค%าการกระ

เจ*งแสง (Diffraction) 37 เป็อร�เซึ่-นตั� จากแหล%งก1าเน*ดท�เป็�นแสงขึ้าว การใช�สารทางชวภาพิ่เป็�นสารโดAป็เป็�นการเป็7ดศึ�กราชใหมี%ขึ้องสารป็ระกอบเช*งแสงท�เป็�นมี*ตัรตั%อส*�งแวดล�อมี และมีความีเขึ้�าก�นได�ทางชวภาพิ่ ซึ่��งสามีารถน1าไป็ป็ระยี4กตั�ใช�ทางการแพิ่ทยี�ได� งานว*จ�ยีน เป็�นการผสมีผสานระหว%างว�สด4ชวภาพิ่ ก�บหล�กการโฟโตัน*กส� ซึ่��งน�กว*จ�ยีกล4%มีน ยี�งมีเป็?าหมีายีท�จะพิ่�ฒนาเพิ่��อน1าไป็ใช�เป็�นอ4ป็กรณ�เช*งแสงจากไหมี และเซึ่-นเซึ่อร�เช*งแสงจากไหมีในอนาคตัตั%อไป็

ห5องปีฏิ�บัติ�ก�รบันำชี�พ - Lab on a Chip

จร*งๆแล�ว เร��องขึ้องห�องป็ฏิ*บ�ตั*การบนช*พิ่ หร�อ Lab on a Chip น� น เป็�นศึาสตัร�ท�ฮี-อตัฮี*ตัแรงมีากในช%วง 4-5 ป็Jท�แล�ว และป็5จจ4บ�นก-ออกมีาขึ้ายีเป็�นเร��องเป็�นราวแล�ว

ห�องป็ฏิ*บ�ตั*การจ*;วเป็�นการยี%อส%วนห�องป็ฏิ*บ�ตั*การทดลองจากห�องขึ้นาด 50 ตัารางเมีตัรลงไป็อยี#%ในช*พิ่ท�ป็5จจ4บ�นมีขึ้นาดป็ระมีาณเล-บขึ้องน* วโป็?ง และมีทท%าว%าตั%อไป็ขึ้นาดขึ้องมี�นจะเล-กลงไป็ได�อก ในำวงก�รเคุม�และวงก�รแพทย1 ห5องปีฏิ�บัติ�ก�รจุ�>วคุ6อก�รปีฏิ�วติ�คุร*งใหญ่� น�กถ�งว%าเมี��อก%อนเวลาน�กเคมีจะส�งเคราะห�สารส�กตั�ว เขึ้าตั�องใช�พิ่� นท�ห�องป็ฏิ*บ�ตั*การเพิ่��อเป็�นท�ส1าหร�บตั� งช4ดเคร��องแก�วเพิ่��อการผสมีสาร แล�วอาจมีช4ดกล��นเพิ่��อแยีกสาร มีเคร��องมี�อส1าหร�บว*เคราะห�องค�ป็ระกอบ ในการส�งเคราะห�สารอาจจะป็ระกอบด�วยีขึ้� นตัอนท�ตั�องมีการน1าสารมีาผสมีก�น กรอง กล��น แยีกส%วน แล�วน1ามีาผสมีก�บสารตั�วอ��นๆอก แติ�ว��ข*นำติอนำเหล��นำ*นำก��ลงจุะหดลงไปีอย)�ในำชี�พ

ติวเด�ยว ส��หรบัวงก�รแพทย1แล5วเร6�องนำ�*ก��ลงจุะเข5�ม�เปีล��ยนำว�ถ�ชี�ว�ติของผิ)5ตินำเลยท�เด�ยว ลองน�กด#นะคร�บว%าขึ้ณะน การตัรวจส4ขึ้ภาพิ่ป็ระจ1าป็Jขึ้องเราน� นเป็�นก*จกรรมีท�น%าเบ��อเพิ่ยีงใด เราจะตั�องไป็เจาะเล�อดและให�ตั�วอยี%างน1 าป็5สสาวะแตั%เช�า ถ�าอยีากทราบผลก-ตั�องรอนานหลายีช��วโมีง ผลการตัรวจเล�อดอาจตั�องรอขึ้�ามีว�นขึ้�ามีส�ป็ดาห� แตั%ขึ้ณะน บร*ษ�ทหลายีแห%ง ก1าล�งพิ่�ฒนาห�องป็ฏิ*บ�ตั*การจ*;ว

ท�สามีารถซึ่� อมีาใช�ท�บ�านแล�วรอด#ผลได�เลยี ขึ้� นตัอนการท1างานขึ้องห�องป็ฏิ*บ�ตั*การบนช*พิ่น ก-เลยีนแบบการท1างานขึ้องห�องป็ฏิ*บ�ตั*การจร*งๆน��นเอง ตั�วอยี%างเช%น เมี��อใส%ตั�วอยี%างเขึ้�าไป็ท�ช%องท�เตัรยีมีให� ก-จะมีป็5K มีซึ่��งอาจอาศึ�ยีพิ่ล�งงานจากแบตัเตัอรก�อนเล-ก (เทคโนโลยีแบตัเตัอรจ*;วจ�งมีส%วนส1าค�ญ่ส1าหร�บเทคโนโลยีตั�วน ด�วยี) ด#ดสารตั�วอยี%างให�ไหลมีาตัามีท%อจ*;วเพิ่��อมีาผสมีก�บสารเคมีท�เตัรยีมีไว�ในช*พิ่ เมี��อผสมีก�นแล�วก-จะผ%านท%อไป็ยี�งส%วนแยีก (โดยีการยี%อส%วนคอล�มีน�แยีกให�เล-กลงไป็อยี#%บนช*พิ่) ท�ป็ลายีขึ้องคอล�มีน�แยีกก-จะมีท%อขึ้องสารเคมีอกชน*ดหน��งเพิ่��อป็ลดป็ล%อยีสารให�เขึ้�ามีาผสมีก�น แล�วเก*ดเป็�นสให�ผ#�ใช�สามีารถด#ว%าเป็�นโรคอะไร โดยีอาจมีท%อแยีกออกไป็หลายีทางเพิ่��อให�ผลในล�กษณะตั%างๆ ก�น ห�องป็ฏิ*บ�ตั*การจ*;วท�มีความีซึ่�บซึ่�อนขึ้� นไป็อกก-อาจมีเซึ่-นเซึ่อร�จ*;วเอาไว�ตัรวจสอบผลบางอยี%างเพิ่*�มีเตั*มีได�

คุร�มกนำแดดนำ�โนำ

หลายีๆ คน คงจะทราบถ�งอ�นตัรายีจากแสงแดดเป็�นอยี%างด ป็ระเทศึไทยีเป็�นเมี�องร�อน มีแสงแดดจ�าอยี#%ตัลอดท� งป็J นอกเหน�อจากเร��องความีป็ลอดภ�ยีท�เราตั�องค1าน�งถ�งเมี��อตั�องออกไป็เผช*ญ่ก�บแสงแดดเป็�นเวลานานๆ แล�ว ผลเสยีอ��นๆ ท�ตัามีมีาในระยีะยีาว ก-อาจเก*ดขึ้� นได�เช%นก�น แมี�จะเป็�นการเผช*ญ่ก�บแสงแดดหร�อไอแดดในช%วงระยีะเวลาส� นๆ ในชว*ตัป็ระจ1าว�นก-ตัามี

ตั�วการท�ท1าให�เก*ดป็5ญ่หาค�อ ร�งสอ4ลตัราไวโอเลตั หร�อ ยี#ว (Ultraviolet, UV) น��นเอง ซึ่��งร�งสยี#วจากแสงแดดท�ส%องกระทบผ�นโลก ป็ระกอบได�ด�วยียี#วบ (UVB) และยี#วเอ (UVA) ยี#วบ ท1าให�เรามีอาการแสบร�อน (sun burn) เป็�นสาเหตั4หล�กขึ้องการท�ท1าให�ผ*วถ#กท1าลายีอยี%างถาวร

และก%อให�เก*ดมีะเร-งผ*วหน�ง ส%วนยี#วเอก-มีส%งผลเช%นเดยีวก�น โดยีร�งสสามีารถเขึ้�าไป็ท1าลายีช� นผ*วหน�งได�ล�กกว%ายี#วบ และท1าให�ผ*วหน�งเก*ดร* วรอยีก%อนว�ยี (photoaging) สผ*วคล1 าขึ้� น (tanning) ทางอ4ตัสาหกรรมีเคร��องส1าอาง ได�ผล*ตัค*ดค�นผล*ตัภ�ณฑ์�ป็กป็?องผ*วจากแสงแดด (sunscreen) ชน*ดตั%างๆ ขึ้� นมีากมีายี แบ%งหล�กๆ ได� 2 ชน*ด ค�อ กล4%มีด#ดกล�นร�งส (chemical UV filter) และกล4%มีสะท�อนร�งส (physical UV filters)

กล4%มีด#ดกล�นร�งส ออกฤทธิ*Eโดยีการด#ดกล�นร�งสท�ความียีาวคล��นในช%วงใดช%วงหน��งขึ้องแสงอาท*ตัยี� ความีสามีารถในการกรองร�งสยี#วบหร�อ ยี#วเอ แตักตั%างก�นไป็แล�วแตั%ชน*ด อยี%างไรก-ด มีรายีงานว%าสารเคมีในกล4%มีด#ดกล�นร�งสมี�กจะก%อให�เก*ดอาการแพิ่�ตั%อผ#�ใช� และยี�งมีขึ้�อถกเถยีงก�นด�วยีว%าบางตั�วมีฤทธิ*Eในการกระตั4�นฮีอร�โมีน จากเหตั4ผลสองขึ้�อน ท1าให�เก*ดการส%งเสร*มีการใช�สารในกล4%มีสะท�อนร�งสมีากกว%า เน��องจากว%าร�งสจะไมี%ถ#กด#ดซึ่�มี แตั%จะมีการสะท�อนกล�บ องค�ป็ระกอบพิ่� นฐานส1าค�ญ่ขึ้องสารก�นแดดในกล4%มีสะท�อนร�งสน ค�อ ไททาเนยีมีไดออกไซึ่ด� (titanium dioxide) และซึ่*งค� ออกไซึ่ด� (Zinc oxide) ซึ่��งเป็�นแร%ท�มีค4ณสมีบ�ตั*เฉั��อยีและไมี%ละลายีน1 า ในช%วงแรกๆ มีการผสมีแร%เหล%าน ในผล*ตัภ�ณฑ์�ป็กป็?องผ*วจากแสงแดดในระด�บอน4ภาคขึ้นาดไมีโครเมีตัร ซึ่��งจะสะท�อนแสงออกมีาท1าให�เห-นเป็�นสขึ้าวเวลาทาบนผ*วหน�ง แตั%ถ�าบดอน4ภาคเหล%าน ให�เล-กมีากๆ ขึ้นาดนาโนเมีตัร แร%จะโป็ร%งใส แตั%ก-ยี�งมีความีสามีารถในการสะท�อนร�งสยี#ว อยี%างไรก-ดการใช�แร%เหล%าน ท�เล-กในระด�บนาโนเมีตัร ก-ท1าให�มีป็ระเด-นใหมี%เก*ดขึ้� นในด�านความีป็ลอดภ�ยี มีค1าถามีว%าเป็�นไป็ได�หร�อไมี%ท�อน4ภาคเหล%าน อาจเป็�นพิ่*ษตั%อผ*วหน�ง และอาจซึ่�มีผ%านผ*วหน�งช� นตั%างๆ ไป็ส#%เน� อเยี��ออว�ยีวะขึ้องร%างกายีหร�อแมี�แตั%ระบบไหลเวยีนโลห*ตั

แมี�จะมีรายีงานว%าผ*วหน�งป็กตั*มีกลไกป็กป็?องอน4ภาคเหล%าน ได� แตั%ก-ยี�งมีขึ้�อก�งขึ้า โดยีเฉัพิ่าะเมี��อผ*วหน�งมีบาดแผล หร�อได�ร�บความีกระทบกระเท�อน นอกจากน ในด�านส*�งแวดล�อมี ก-มีขึ้�อสงส�ยีว%า อน4ภาคเหล%าน จะเก*ดการสะสมีในน1 าหร�อไมี% และจะถ#กก1าจ�ดท* งไป็ได�ด�วยีระบบบ1าบ�ดน1 าหร�อไมี%

มีการศึ�กษาพิ่บว%าอน4ภาคเหล%าน อาจถ#กก1าจ�ดออกไป็จากน1 าไมี%ได� ท� งน ขึ้� นอยี#%ก�บการเกาะก�น และค4ณล�กษณะทางพิ่� นผ*วขึ้องอน4ภาค

ขึ้�อค*ดเห-นตั%างๆ ทางว*ทยีาศึาสตัร�เหล%าน ได�สร�างความีสนใจให�ก�บหน%วยีงาน NGOs โดยีกล4%มีผ#�ผล*ตัเคร��องส1าอางถ#กตั1าหน*ว%า ไมี%แจ�งส%วนผสมีตั%างๆ ขึ้องผล*ตัภ�ณฑ์�อยี%างเป็7ดเผยี บางกล4%มีได�ตัพิ่*มีพิ่�ค#%มี�อผ#�บร*โภค เพิ่��อหลกเล�ยีงสารก�นแดดนาโน (nano sunscreens) และยี�งได�ให�รายีช��อผล*ตัภ�ณฑ์�ท�ไมี%มีองค�ป็ระกอบขึ้องอน4ภาคนาโนไว�ด�วยี แตั%ตั%อมีาก-มีผ#�โตั�แยี�ง โดยีช ให�เห-นว%าขึ้�ออ�างตั%างๆ ท1าให�ผ#�บร*โภคเขึ้�าใจผ*ด ส��ออ��นๆ ก-ได�มีการรายีงานภาพิ่รวมีขึ้องท� งสองฝัHายีแบบเป็�นกลางมีากขึ้� น เว-บไซึ่ตั�ขึ้องสหร�ฐอเมีร*กาช��อ Environmental Watching Group ซึ่��งจ�ดท1าโดยีองค�กรท�ไมี%แสวงผลก1าไร ได�จ�ดท1ารายีช��อ ผล*ตัภ�ณฑ์�ป็กป็?องผ*วจากแสงแดดเก�อบ 1,000 ชน*ด โดยีให�รายีละเอยีดตั%างๆ มีากมีายีเก�ยีวก�บส%วนผสมีขึ้องผล*ตัภ�ณฑ์� ขึ้�อมี#ลความีเป็�นพิ่*ษ และการให�คะแนนโดยีรวมี ในแง%ป็ระส*ทธิ*ภาพิ่ในการป็?องก�นร�งสยี#ว และอ�นตัรายีจากส%วนผสมี สร4ป็ได�ว%า ครมีก�นแดดท�มีอน4ภาคนาโนขึ้องซึ่*งค�ออกไซึ่ด� และ ไททาเนยีมีไดออกไซึ่ด� เป็�นส%วนผสมี ให�ผลล�พิ่ธิ�ดท�ส4ดในการป็กป็?องร�งสท� งสองชน*ด และค%อนขึ้�างป็ลอดภ�ยีตั%อผ#�ใช� ส*�งเดยีวท�น%าเป็�นห%วงค�อการใช�อน4ภาคนาโนเหล%าน ในผล*ตัภ�ณฑ์�ก�นแดดแบบสเป็รยี�หร�อผง ซึ่��งถ�ามีการส#ดดมีเขึ้�าไป็ อาจเป็�นอ�นตัรายีตั%อระบบทางเด*นหายีใจได� และโดยีเฉัพิ่าะถ�าน1าไป็ใช�ก�บใบหน�า หร�อใช�ก�บเด-ก การใช�ในร#ป็แบบครมีมีความีป็ลอดภ�ยีมีากกว%า ในยี4โรป็ บร*ษ�ทเคร��องส1าอางตั�องทดสอบความีป็ลอดภ�ยีขึ้องผล*ตัภ�ณฑ์�ก%อนน1าออกจ1าหน%ายี โดยีเฉัพิ่าะสารกรองร�งสท�ใช� ตั�องผ%านการอน4มี�ตั*จากหน%วยีงาน European Commission ก%อน อน4ภาคนาโนขึ้องไททาเนยีมีไดออกไซึ่ด� ได�ร�บการอน4มี�ตั* ในขึ้ณะท� ซึ่*งค�ออกไซึ่ด� ไมี%ได�ร�บการอน4มี�ตั*เน��องจากขึ้�อสร4ป็ท�ว%า ค4ณสมีบ�ตั*ในการกรองร�งสยี#วขึ้องซึ่*งค�ออกไซึ่ด�มีไมี%เพิ่ยีงพิ่อ

ในสว*ตัเซึ่อร�แลนด� มีเพิ่ยีงไททาเนยีมีไดออกไซึ่ด�ท�ผ%านการอน4มี�ตั* และมีการห�ามีผล*ตัหร�อน1าเขึ้�าสารกรองร�งสยี#ว ท�เป็�นซึ่*งค�ออกไซึ่ด� แตั%

ผล*ตัภ�ณฑ์�ท�มีส%วนผสมีขึ้องซึ่*งค�ออกไซึ่ด�ท�วางขึ้ายีอยี#%แล�วในท�องตัลาด สามีารถวางขึ้ายีตั%อไป็ได� หากยี�งไมี%มีรายีงานเร��องผลกระทบตั%อส4ขึ้ภาพิ่อยี%างเฉัยีบพิ่ล�น ในเยีอรมีน มีการอน4ญ่าตัให�ใช�ซึ่*งค�ออกไซึ่ด�ภายีใตั�ใบอน4ญ่าตัช��วคราว 3 ป็J ในขึ้ณะท� อเมีร*กาและออสเตัรเลยี แร%ท� งสองชน*ดน ได�ร�บอน4ญ่าตัให�ใช�ได� หร�อไมี%มีการควบค4มีใดๆเป็�นพิ่*เศึษ จะเห-นได�ว%ามีป็ระเด-นสองอยี%างท�ขึ้�ดแยี�งก�น ค�อเร��องป็ระส*ทธิ*ภาพิ่ขึ้องอน4ภาคนาโนไททาเนยีมีไดออกไซึ่ด� และซึ่*งค�ออกไซึ่ด�ในครมีก�นแดดท�ให�ผลล�พิ่ธิ�ในการกรองร�งสยี#วเอ และยี#วบได�ดกว%าสารกรองร�งสชน*ดอ��นๆ ก�บเร��องความีไมี%แน%นอนเก�ยีวก�บผลกระทบท�เป็�นไป็ได�จากอน4ภาคเหล%าน ตัราบใดท�เรายี�งตั*ดส*นใจไมี%ได�ว%าอยี%างไหนมีน1 าหน�กมีากกว%าก�น การเก-บตั�วเองอยี#%ในร%มีอาจเป็�นค1าตัอบท�ดท�ส4ด

2. ก�รปีระย�กติ1ใชี5 Nanotechnology ท�งด5�นำอ�ห�ร จุม)กอ�เล+กทรอนำ�กส1

“การดมีกล*�นเป็�นระบบส�มีผ�สพิ่� นฐานขึ้องมีน4ษยี�และส�ตัว�ท� งหลายี –

แตั%ตั%อไป็น นาโนเทคโนโลยีก1าล�งจะท1าให�มี�นกลายีเป็�นอ4ป็กรณ�ขึ้� นพิ่� นฐานในชว*ตัป็ระจ1าว�น ”

ระบบส�มีผ�สขึ้องมีน4ษยี�น� นมี ตัา ห# จมี#ก ล* น กายี ท�เราเรยีกก�นว%าส�มีผ�สท� งห�า ซึ่��งป็5จจ4บ�นเราก-ค%อนขึ้�างมีความีเขึ้�าใจในป็ระสาทส�มีผ�สตั%างๆ เหล%าน� นเป็�นอยี%างด ยีกเว�น ส�มีผ�สทางด�านกล*�น ซึ่��งเราเพิ่*�งจะเร*�มีศึ�กษาและพิ่�ฒนาความีเขึ้�าใจพิ่� นฐานการท1างานขึ้องมี�นเมี��อไมี%นานมีาน เอง ท� งน อาจจะเป็�นเพิ่ราะว%า เราไมี%ค%อยีเห-นความีส1าค�ญ่ขึ้องมี�น ท� งๆ ท�ความีส4ขึ้ในชว*ตัขึ้องมีน4ษยี�เราในเร��องการร�บป็ระทานอาหารน� นขึ้� นอยี#%ก�บการท1าหน�าท�อยี%างสมีบ#รณ�ขึ้องจมี#ก เพิ่ราะล* นท�ร �บรสน� นบอกได�แตั%เพิ่ยีง หวาน เป็ร ยีว ขึ้มี เค-มี เท%าน� น แตั%จมี#กตั%างหากท�บอกว%าขึ้�าวหน�าเป็�ดตั%างจากขึ้�าวมี�นไก%อยี%างไร อร%อยีหร�อว%าไมี%ได�เร��อง ส1าหร�บส*�งมีชว*ตัอ��นๆน� น การท1าหน�าท�ร �บกล*�นขึ้องจมี#ก หร�อ ระบบส�มีผ�สไอโมีเลก4ล มีความีส1าค�ญ่ตั%อการอยี#%รอดเผ%าพิ่�นธิ4�ขึ้องมี�นเลยีทเดยีว

ส*�งมีชว*ตัท4กชน*ดตั� งแตั%ส*�งมีชว*ตัช� นตั1�าอยี%างแบคทเรยี มีาจนถ�งส*�งมีชว*ตัช� นส#งอยี%างมีน4ษยี� ล�วนมีระบบส�มีผ�สท�ตัอบร�บก�บโมีเลก4ลเคมีตั%างๆท�มีอยี#%รอบตั�ว (Molecular Sensing) ซึ่��งมีความีส1าค�ญ่ก�บการด1ารงชพิ่ เช%น เป็�นส�ญ่ญ่าณขึ้องอาหาร การจดจ1าถ*�นท�อยี#% เวลาขึ้องการผสมีพิ่�นธิ4� ไป็จนถ�งส�ญ่ญ่าณเตั�อนภ�ยีตั%างๆ ส*�งมีชว*ตัช� นส#ง เช%นมีน4ษยี�น� นได�พิ่�ฒนาระบบการร�บร# �โมีเลก4ลเคมี จนก�าวหน�าไป็อยี%างมีากท� งระบบฮีาร�ดแวร�ท�ป็ระกอบด�วยีตั%อมีร�บกล*�น ไป็จนถ�งระบบป็ระสาทท�ส%งส�ญ่ญ่าณไป็ป็ระมีวลผลท�สมีอง ก�บ ระบบซึ่อฟท�แวร�ท�สามีารถจดจ1า ป็ระมีวลผล ในร#ป็แบบขึ้องความีร# �ส�กถ�ง กล*�นและรส ได� ส�ตัว�เล ยีงล#กด�วยีนมีบางชน*ด เช%น หน#แฮีมี“ ”

สเตัอร�น� น มียีนท�เขึ้�ารห�สโป็รตันท�เป็�นโมีเลก4ลร�บกล*�น (receptor) ถ�ง 1000 ยีน ค*ดเป็�น 3% ขึ้องจโนมี (รห�สพิ่�นธิ4กรรมีท� งหมีดขึ้องส*�งมีชว*ตั)

ขึ้องมี�นเลยีทเดยีว น��นยี%อมีแสดงให�เห-นว%า ป็ระสาทส�มีผ�สในเร��องการร�บร# �กล*�นและไอระเหยี มีความีส1าค�ญ่เพิ่ยีงใด

ระบบการร�บร# �กล*�นน� นมีความีซึ่�บซึ่�อนมีาก มีน4ษยี�ท�ถ#กฝัLกมีาโดยีเฉัพิ่าะเช%น น�กดมีน1 าหอมี อาจมีความีสามีารถจดจ1ากล*�นได�ถ�ง 10,000 ชน*ด ส1าหร�บคนท��วไป็น� นจะจดจ1ากล*�นได�จ1านวนในหล�กร�อยีหร�อพิ่�นเท%าน� น โดยีสามีารถแยีกแยีะกล*�นไป็ตั%างๆนานา ตัามีป็ระสบการณ�ขึ้องตัน เช%น กล*�นไหมี� กล*�นเป็ร ยีว กล*�นวาน*ลลา กล*�นโลหะ กล*�นห�น กล*�นก4หลาบ กล*�นกาแฟ และอ��นๆ โดยีจมี#กมีน4ษยี�น� นมีขึ้�อจ1าก�ดท�ไมี%สามีารถจ�บกล*�นท�มีน1 าหน�กโมีเลก4ลท�หน�กกว%า 300 ดาลตั�น (หน�กเท%าไฮีโดรเจน 300 อะตัอมี) ท1าให�ไมี%สามีารถดมีกล*�นท�มีน1 าหน�กโมีเลก4ลส#ง รวมีท� งกAาซึ่พิ่*ษหลายีๆ ชน*ด เช%น คาร�บอนมีอนนอกไซึ่ด� เป็�นตั�น อกท� งการระบ4กล*�นก-ไมี%เท�ยีงตัรง แตั%ละคนจะมีความีร# �ส�กไมี%เท%าก�น ท�ส1าค�ญ่ท�ส4ดค�อ ไมี%สามีารถระบ4กล*�นในเช*งป็ร*มีาณได� ร# �เพิ่ยีงว%ากล*�นแรงหร�ออ%อนๆ เท%าน� น ด�งน� นจ�งเก*ดแนวค*ดในการว*ศึวกรรมีเร��องระบบดมีกล*�นขึ้� น โดยีการเลยีนแบบจมี#กมีน4ษยี�ด�วยีการสร�างอ4ป็กรณ�ท�เรยีกว%า จมี#กอ*เล-กทรอน*กส� (Electronic Nose) ขึ้� นมีา

จมี#กอ*เล-กทรอน*กส� เป็�นอ4ป็กรณ�ท�เลยีนแบบการท1างานขึ้องจมี#กมีน4ษยี�จร*งๆ ก%อนอ��นตั�องมีาท1าความีร# �จ�กการท1างานขึ้องจมี#กมีน4ษยี�ก�นก%อน เมี��อคนเราส#ดดมีอากาศึเขึ้�าไป็ อากาศึก-จะน1าพิ่าไอขึ้องโมีเลก4ลซึ่��งอาจมีกล*�นเขึ้�าไป็ในโพิ่รงจมี#กขึ้องเรา ซึ่��งกระแสลมีแป็รป็รวน (Turbulence) ในโพิ่รงจมี#กจะช%วยีท1าให�ไอโมีเลก4ลน� นเก*ดการส�มีผ�สก�บตั%อมีร�บกล*�นซึ่��งอยี#%บนเซึ่ลล�ป็ระสาทร�บกล*�น โดยีป็ลายีขึ้�างหน��งขึ้องเซึ่ลล�น จะไป็รวมีก�นท�ตั%อมีรวมีป็ระสาท (Glomeruli) ซึ่��งมี�นจะท1าหน�าท�ขึ้ยีายีส�ญ่ญ่าณ (Amplifier)

แล�วน1าส�ญ่ญ่าณป็ระสาทส%งไป็ส#%สมีองส%วนท�เรยีกว%า Olfactory Cortex

การร�บร# �กล*�นเก*ดจากการท1างานในระด�บนาโน กล%าวค�อ โมีเลก4ลขึ้องกล*�นจะเก*ดอ�นตัรกร*ยีาหร�อจ�บตั�วเขึ้�าก�บโมีเลก4ลร�บกล*�น (receptor) ซึ่��งมีอยี#%หลากหลายีชน*ด สมีมีตั*ว%าเราดมีกล*�นท4เรยีนเขึ้�าไป็ ไอระเหยีขึ้องท4เรยีนน� นมี

โมีเลก4ลอ*นทรยี�น�บส*บชน*ด โมีเลก4ลอ*นทรยี�จากท4เรยีนสามีารถเขึ้�าจ�บก�บโมีเลก4ลร�บกล*�นในจมี#ก ก-จะเก*ดร#ป็แบบขึ้� นมีา สมีองก-จะจดจ1าว%าถ�ากล*�น

ท4เรยีนมีาก-ร# �ว%าเป็�นท4เรยีน ทน ถ�าท4เรยีนตั%างชน*ดก�น เช%น หมีอนทอง ก�บ ชะน ก-อาจมีชน*ดขึ้องโมีเลก4ลอ*นทรยี�ตั%างก�น ท1าให�สมีองจ1าร#ป็แบบได�ว%าเป็�นท4เรยีนคนละป็ระเภท น�ค�อค1าอธิ*บายีว%าท1าไมีส4น�ขึ้ถ�งจดจ1าเจ�าขึ้องได� เพิ่ราะร#ป็แบบท�เก*ดขึ้� นระหว%างโมีเลก4ลกล*�น-

โมีเลก4ลร�บกล*�น มีความีจ1าเพิ่าะเจาะจงและซึ่�บซึ่�อน อกท� งยี�งมี

ความีหลากหลายีท1าให�ไมี%ซึ่1 าก�น

กล%าวโดยีสร4ป็ ระบบร�บร# �กล*�นขึ้องส�ตัว�เล ยีงล#กด�วยีนมีป็ระกอบด�วยี (1) ส%วนร�บกล*�นซึ่��งรวมีถ�งตั�วร�บกล*�นและระบบน1ากล*�นเขึ้�ามีา (2) ระบบน1าส�ญ่ญ่าณป็ระสาทซึ่��งรวมีถ�งระบบส%งและขึ้ยีายีส�ญ่ญ่าณ (3) ระบบป็ระมีวลผลซึ่��งจะสามีารถแยีกแยีะและจดจ1ากล*�นได�

จมี#กอ*เล-กทรอน*กส�ก-จะมีล�กษณะท�เลยีนแบบระบบร�บร# �กล*�นในธิรรมีชาตั*ด�งน

(1) ส�วนำรบักล��นำป็ระกอบไป็ด�วยีตั�วน1ากล*�นเขึ้�ามีาซึ่��งอาจมีมีอเตัอร�ด#ดอากาศึ มีท%อรวบรวมีกล*�น (Concentrator) เพิ่��อให�กล*�นมีความีเขึ้�มีขึ้�นส#งขึ้� นและท�ส1าค�ญ่ท�ส4ดก-ค�อ เซึ่-นเซึ่อร�ร�บกล*�นจ1านวนมีาก ตั� งแตั% 4 ตั�วไป็จนถ�งน�บพิ่�นตั�ว

(2) ส�วนำรวบัรวมสญ่ญ่�ณ ซึ่��งจะท1าการแป็รส�ญ่ญ่าณจากเซึ่-นเซึ่อร� (Tranducing) และท1าการจ�ดการส�ญ่ญ่าณ (Signal Conditioning)

เช%น ลดส�ญ่ญ่าณรบกวน จากน� นก-จะแป็ลงส�ญ่ญ่าณจากอนาล-อกให�เป็�นด*จ*ตัอล (A/D Converter)

(3) ส�วนำปีระมวลผิลซึ่��งจะน1าส�ญ่ญ่าณท�ได�ร�บมีาท1าการเป็รยีบเทยีบเช*งสถ*ตั*ก�บฐานขึ้�อมี#ลท�มีอยี#%เด*มี ซึ่��งอาจจะใช�ว*ธิการระบบป็ระสาทเทยีมี (Artificial Neural Networks) เพิ่��อท1าการแยีกแยีะกล*�น รวมีไป็ถ�งการเรยีนร# �และจดจ1าร#ป็แบบขึ้องกล*�น

งานป็ระยี4กตั�ขึ้องจมี#กอ*เล-กทรอน*กส�น� นมีได�มีากมีายี จะขึ้อยีกตั�วอยี%างแนวทางและความีเป็�นไป็ได�ในการน1ามีาใช�งาน ซึ่��งส%วนหน��งมีผ#�รายีงานไว�ในวารสารว*ชาการในตั%างป็ระเทศึไว�แล�ว และส%วนหน��งมีาจากการส1ารวจขึ้องคณะว*จ�ยีในป็ระเทศึไทยีเอง

การว�ดความีส4กขึ้องผลไมี� จากรายีงานผลการว*จ�ยีน� น ได�มีการน1าจมี#กอ*เล-กทรอน*กส�มีาจ1าแนกระด�บความีส4กขึ้องผลไมี�หลายีชน*ดแล�ว เช%น กล�วยี ส�มีจน บล#เบอร� เป็�นตั�น โดยีในการใช�งานสามีารถท1าได�ด�วยีว*ธิง%ายีๆ ค�อ น1าจมี#กอ*เล-กทรอน*กส�มีาส#ดดมีกล*�นจากผลไมี� ซึ่��งก-พิ่บว%า กล�วยีหอมีมีความีส4กถ�ง

7 ระด�บ โดยีระด�บความีส4กท� 5-6 เป็�นความีส4กท�รสชาตั*ขึ้องกล�วยีหอมีน� นดท�ส4ด ส1าหร�บส�มีจนน� นมีความีส4กอยี#% 4 ระด�บ ซึ่��งผ#�ว*จ�ยีพิ่ยีายีามีศึ�กษาสภาวะท�เหมีาะสมีในการร�กษา Shelf Life ขึ้องมี�นให�ได�นานโดยีการตัรวจค4ณภาพิ่จากกล*�นขึ้องมี�น

การควบค4มีค4ณภาพิ่ขึ้องไวน�และเคร��องด��มีอ��นๆ เป็�นห�วขึ้�อท�ฮี*ตัท�ส4ดในการใช�งานจมี#กอ*เล-กทรอน*กส� โดยีเฉัพิ่าะในยี4โรป็มีการน1าจมี#กอ*เล-กทรอน*กส�มีาใช�ในการควบค4มีค4ณภาพิ่ไวน� พิ่บว%า จมี#ก

อ*เล-กทรอน*กส�สามีารถจ1าแนกยี�ห�อขึ้องไวน�ได� หร�อแมี�แตั%สามีารถจ1าแนกไวน�แบรนด�เดยีวก�นแตั%ผล*ตัในป็Jท�ตั%างก�น ด�งน� นจมี#กอ*เล-กทรอน*กส�จ�งสามีารถ

จ1าแนกไวน�แท�หร�อป็ลอมีแป็ลงได�อยี%างรวดเร-ว ในป็ระเทศึญ่�ป็4Hนได�มีการลองน1าจมี#กอ*เล-กทรอน*กส�มีาใช�ในการควบค4มีค4ณภาพิ่ขึ้องเหล�าสาเก ส1าหร�บป็ระเทศึไทยี เรามีผล*ตัภ�ณฑ์�เคร��องด��มีป็ระเภทไวน� และ ส4รา นานาชน*ด ท� งป็ระเภทเป็�นอ4ตัสาหกรรมีขึ้นาดใหญ่% และ OTOP

จ�งน%าจะมีการน1าจมี#กอ*เล-กทรอน*กส�มีาใช�เพิ่��อควบค4มีค4ณภาพิ่ในสายีการผล*ตั เน��องจาก จมี#กอ*เล-กทรอน*กส� สามีารถตั*ดตั� งให�มีการใช�งานในร#ป็แบบออนไลน�ได�เลยี ไมี%เหมี�อนก�บอ4ป็กรณ�ตัรวจว*เคราะห�ชน*ดอ��นๆ ท�ตั�องมีการจ�ดตั� งห�องป็ฏิ*บ�ตั*การทดลองขึ้� นมีาตั%างหาก เช%น อาจมีการตั*ดตั� งจมี#กอ*เล-กทรอน*กส�ในถ�งหมี�กเบยีร�เพิ่��อป็ระเมี*นระยีะเวลาท�เหมีาะสมีในการหมี�กเบยีร�ให�มีรสชาตั*คงท� ซึ่��งป็5จจ4บ�นตั�องมีการคอยีเก-บช*มีเป็�นระยีะ

การตัรวจว�ดความีสดขึ้องป็ลา ก4�ง เน� อส�ตัว� จมี#กอ*เล-กทรอน*กส�สามีารถจ1าแนกระด�บความีสดขึ้องเน� อส�ตัว� เช%น เน� อว�ว ก4�ง ป็ลาแซึ่ลมีอน ป็ลาท#น%า เป็�นตั�น ท1าให�ผ#�ผล*ตัอาหารแช%แขึ้-งส%งออก

สามีารถป็ระเมี*นระด�บความีสดขึ้องผล*ตัภ�ณฑ์�ได� ในป็5จจ4บ�นการร�บซึ่� อก4�งหน�าโรงงานแช%แขึ้-งขึ้องไทยีมี�กจะใช� น�กช*มี เพิ่��อทดสอบความี“ ”

สดขึ้องก4�ง ซึ่��งน%าจะมีการน1าจมี#กอ*เล-กทรอน*กส�มีาช%วยีในการตัรวจสอบร%วมีด�วยี เพิ่��อให�เก*ดความีมี��นใจมีากขึ้� น เน��องจากจมี#กมีน4ษยี�จะไมี%ได�กล*�นไอโมีเลก4ลหลายีชน*ด ท�ป็ลอมีป็นมีาก�บเน� อก4�ง

การเก-บร�กษาอาหาร ป็5จจ4บ�นผ#�ผล*ตัพิ่ยีายีามีค*ดค�นและพิ่�ฒนาว*ธิการเก-บร�กษาค4ณภาพิ่อาหารให�อยี#%ได�นานๆ โดยีรสชาตั*ไมี%เป็ล�ยีนแป็ลง จมี#กอ*เล-กทรอน*กส�สามีารถน1ามีาใช�ว*เคราะห�รสชาตั*อาหารได�อยี%าง

รวดเร-ว ท1าให�งานว*จ�ยีและพิ่�ฒนาท1าได�ท�นความีตั�องการ เช%น มีการศึ�กษาการเก-บไขึ้%ป็ลาคอท โดยีใช�จมี#กอ*เล-กทรอน*กส�ป็ระเมี*นกล*�นท�เป็ล�ยีนแป็ลงไป็ตัามีระยีะเวลาตั%างๆ การจ1าแนกกล*�นขึ้องผลอ�ลมีอนด�ท�ป็ล#กในถ*�นแตักตั%างก�น ซึ่��งจะท1าให�รสชาตั*แตักตั%างก�น

ผล*ตัภ�ณฑ์�จากนมี ป็ระเทศึอ4ตัสาหกรรมีเกษตัรหลายีป็ระเทศึในยี4โรป็ เร*�มีมีการน1าจมี#กอ*เล-กทรอน*กส�มีาใช�ในการควบค4มีค4ณภาพิ่ขึ้องผล*ตัภ�ณฑ์�ท�มีาจากนมี เช%น นมีสด เนยี โยีเก*ร�ตั

ผล*ตัภ�ณฑ์�ป็ร4งรส ในป็ระเทศึญ่�ป็4Hนได�มีการน1าจมี#กอ*เล-กทรอน*กส�มีาใช�ควบค4ณค4ณภาพิ่ซึ่อ*Kว ซึ่��งก-พิ่บว%าสามีารถท1างานได�ค%อนขึ้�างด ส1าหร�บป็ระเทศึไทยีซึ่��งเป็�นผ#�ผล*ตัซึ่-อสป็ร4งรสรายีใหญ่%ขึ้องโลก รวมีท� งน1 าป็ลา จ�งน%าจะมีงานป็ระยี4กตั�ในอ4ตัสาหกรรมีป็ระเภทน ได�หลากหลายีทเดยีว ซึ่��งป็5จจ4บ�นในการผล*ตัน1 าป็ลาขึ้องไทยี ยี�งคงใช�น�กช*มีเป็�นผ#�ตัรวจสอบค4ณภาพิ่การหมี�กเป็�นหล�ก ซึ่��งก-มีป็5ญ่หาความีเท�ยีงตัรงอยี#%พิ่อสมีควร

สมี4นไพิ่ร และผล*ตัภ�ณฑ์�ธิรรมีชาตั* เป็�นห�วขึ้�อท�เพิ่*�งจะได�ร�บความีสนใจไมี%นาน โดยีมีการลองน1าจมี#กอ*เล-กทรอน*กส�มีาใช�จ1าแนกพิ่�ชพิ่รรณ ท�ให�ผล*ตัภ�ณฑ์�กล*�น ซึ่��งเป็�นว�ตัถ4ด*บในอ4ตัสาหกรรมีอาหารและยีา ซึ่��งจมี#กอ*เล-กทรอน*กส�สามีารถน1ามีาใช�ก1าหนดค4ณภาพิ่และราคาขึ้องว�ตัถ4ด*บด�งกล%าวได� ก%อนน1ามีาสก�ดสารออกฤทธิ*Eท�อยี#%ในตั�นพิ่�ช

ชาและกาแฟ ป็5จจ4บ�นป็ระเทศึไทยีเป็�นท� งผ#�ผล*ตัและผ#�บร*โภคชาและกาแฟรายีใหญ่% ท1าให�การป็ระเมี*นค4ณภาพิ่ว�ตัถ4ด*บและผล*ตัภ�ณฑ์�มีความีส1าค�ญ่ งานว*จ�ยีจ1านวนมีากระบ4ว%าจมี4กอ*เล-กทรอน*กส�ค%อนขึ้�างใช�ได�ดก�บผล*ตัภ�ณฑ์�จ1าพิ่วกน กว%าเคร��องมี�อตัรวจว*เคราะห�ชน*ดอ��น เน��องจากจมี#กอ*เล-กทรอน*กส�เลยีนแบบจมี#กมีน4ษยี� ผลการว*เคราะห�จากจมี#กอ*เล-กทรอน*กส�จะส�มีพิ่�นธิ�ก�บจมี#กขึ้องคนเรา ซึ่��งจะสามีารถระบ4ความีหอมี น%าด��มีขึ้องชาและกาแฟได� ป็5จจ4บ�นคณะว*จ�ยีขึ้องไทยีเราก-ก1าล�งศึ�กษาเร��องน อยี#%

ผล*ตัภ�ณฑ์�สก�ดจากพิ่�ช เช%น น1 ามี�นพิ่�ช น1 ามี�นไบโอดเซึ่ล ก-สามีารถใช�จมี#กอ*เล-กทรอน*กส�ป็ระเมี*นค4ณภาพิ่ได�ดเช%นก�น เน��องจากผล*ตัภ�ณฑ์�ป็ระเภทน จะมีสารหอมีระเหยีในอ�ตัราส%วนท�ค%อนขึ้�างส#ง

นอกจากน� นเทคโนโลยีขึ้องจมี#กอ*เล-กทรอน*กส�อาจน1าไป็ใช�ผสมีผสานก�บเทคโนโลยีอ��นๆได�อก เช%น น1าไป็ตั*ดก�บห4%นยีนตั�ท1าให�ห4%นยีนตั�มีอว�ยีวะส�มีผ�สด�านกล*�น การน1าเซึ่-นเซึ่อร�ร�บกล*�นไป็รวมีก�บเทคโนโลยีขึ้ ผงอ�จฉัร*ยีะ (Smart Dust) ท1าให�สามีารถตัรวจสอบเช� อโรค ส*�งแป็ลกป็ลอมี ในฟาร�มีป็ศึ4ส�ตัว�หร�อโรงงานอ4ตัสาหกรรมี เป็�นตั�น ด�วยีอภ*ค4ณป็ระโยีชน�ขึ้องจมี#กอ*เล-กทรอน*กส�น�เอง ป็ระเทศึตั%างๆท� งในยี4โรป็ สหร�ฐอเมีร*กา ญ่�ป็4Hน แมี�แตั%ป็ระเทศึก1าล�งพิ่�ฒนาอยี%างบราซึ่*ลและอาร�เจนตั*นาซึ่��งมีความีหลากหลายีทางชวภาพิ่ส#ง ล�วนแล�วแตั%ขึ้ะมี�กเขึ้มี�นท1าว*จ�ยีทางด�านน โดยีเฉัพิ่าะยี4โรป็ได�ก%อตั� งเคร�อขึ้%ายีจมี#กอ*เล-กทรอน*กส�ขึ้� นมีาถ�ง 2 เคร�อขึ้%ายีเพิ่��อตั�องการร�กษาความีเป็�นผ#�น1าตั%อไป็ ป็ระเทศึไทยีซึ่��งมีความีหลากหลายีทางด�านทร�พิ่ยีากรชวภาพิ่ เป็�นผ#�น1าในการผล*ตัอาหารขึ้องโลกเองด#จะยี�งหล�บใหลในเร��องเหล%า

น ท� งๆท�การพิ่�ฒนาเทคโนโลยีขึ้องจมี#กป็ระด*ษฐ�น� นความีได�เป็รยีบอยี#%ท�ความีเป็�นเจ�าขึ้องป็5ญ่หาหร�อสารตั�วอยี%าง ซึ่��งป็ระเทศึไทยีมีให�ศึ�กษาได�มีากมีายี เอาแค%เร��องอาหารอยี%างเดยีว เราก-มีงานป็ระยี4กตั�ให�ใช�จมี#กอ*เล-กทรอน*กส�มีากกว%าท4กป็ระเทศึในยี4โรป็แล�ว

ระบบส�มีผ�สขึ้องมีน4ษยี�น� นมี ตัา ห# จมี#ก ล* น กายี ท�เราเรยีกก�นว%าส�มีผ�สท� งห�า ซึ่��งป็5จจ4บ�นเราก-ค%อนขึ้�างมีความีเขึ้�าใจในป็ระสาทส�มีผ�สตั%างๆ เหล%าน� นเป็�นอยี%างด ยีกเว�น

ส�มีผ�สทางด�านกล*�น ซึ่��งเราเพิ่*�งจะเร*�มีศึ�กษาและพิ่�ฒนาความีเขึ้�าใจพิ่� นฐานการท1างานขึ้องมี�นเมี��อไมี%นานมีาน เอง ท� งน อาจจะเป็�นเพิ่ราะว%า เราไมี%ค%อยีเห-นความีส1าค�ญ่ขึ้องมี�น ท� งๆ ท�ความีส4ขึ้ในชว*ตัขึ้องมีน4ษยี�เราในเร��องการร�บป็ระทานอาหารน� นขึ้� นอยี#%ก�บการท1าหน�าท�อยี%างสมีบ#รณ�ขึ้องจมี#ก เพิ่ราะล* นท�ร �บรสน� นบอกได�แตั%เพิ่ยีง หวาน เป็ร ยีว ขึ้มี เค-มี เท%าน� น แตั%จมี#กตั%างหากท�บอกว%าขึ้�าวหน�าเป็�ดตั%างจากขึ้�าวมี�นไก%อยี%างไร อร%อยีหร�อว%าไมี%ได�เร��อง ส1าหร�บส*�งมีชว*ตัอ��นๆน� น การท1าหน�าท�ร �บกล*�นขึ้องจมี#ก หร�อ ระบบส�มีผ�สไอโมีเลก4ล มีความีส1าค�ญ่ตั%อการอยี#%รอดเผ%าพิ่�นธิ4�ขึ้องมี�นเลยีทเดยีว

ส*�งมีชว*ตัท4กชน*ดตั� งแตั%ส*�งมีชว*ตัช� นตั1�าอยี%างแบคทเรยี มีาจนถ�งส*�งมีชว*ตัช� นส#งอยี%างมีน4ษยี� ล�วนมีระบบส�มีผ�สท�ตัอบร�บก�บโมีเลก4ลเคมีตั%างๆท�มีอยี#%รอบตั�ว (Molecular Sensing) ซึ่��งมีความีส1าค�ญ่ก�บการด1ารงชพิ่ เช%น เป็�นส�ญ่ญ่าณขึ้องอาหาร การจดจ1าถ*�นท�อยี#% เวลาขึ้องการผสมีพิ่�นธิ4� ไป็จนถ�งส�ญ่ญ่าณเตั�อนภ�ยีตั%างๆ ส*�งมีชว*ตัช� นส#ง เช%นมีน4ษยี�น� นได�พิ่�ฒนาระบบการร�บร# �โมีเลก4ลเคมี จนก�าวหน�าไป็อยี%างมีากท� งระบบฮีาร�ดแวร�ท�ป็ระกอบด�วยีตั%อมีร�บกล*�น ไป็จนถ�งระบบป็ระสาทท�ส%งส�ญ่ญ่าณไป็ป็ระมีวลผลท�สมีอง ก�บ ระบบซึ่อฟท�แวร�ท�สามีารถจดจ1า ป็ระมีวลผล ในร#ป็แบบขึ้อง

ความีร# �ส�กถ�ง กล*�นและรส ได� ส�ตัว�เล ยีงล#กด�วยีนมีบางชน*ด เช%น หน#แฮีมี“ ”

สเตัอร�น� น มียีนท�เขึ้�ารห�สโป็รตันท�เป็�นโมีเลก4ลร�บกล*�น (receptor) ถ�ง 1000 ยีน ค*ดเป็�น 3% ขึ้องจโนมี (รห�สพิ่�นธิ4กรรมีท� งหมีดขึ้องส*�งมีชว*ตั)

ขึ้องมี�นเลยีทเดยีว น��นยี%อมีแสดงให�เห-นว%า ป็ระสาทส�มีผ�สในเร��องการร�บร# �กล*�นและไอระเหยี มีความีส1าค�ญ่เพิ่ยีงใด

ระบบร�บร# �กล*�นในโพิ่รงจมี#กขึ้องมีน4ษยี�

ระบบการร�บร# �กล*�นน� นมีความีซึ่�บซึ่�อนมีาก มีน4ษยี�ท�ถ#กฝัLกมีาโดยีเฉัพิ่าะเช%น น�กดมีน1 าหอมี อาจมีความีสามีารถจดจ1ากล*�นได�ถ�ง 10,000 ชน*ด ส1าหร�บคนท��วไป็น� นจะจดจ1ากล*�นได�จ1านวนมีากเช%นก�น โดยีสามีารถแยีกแยีะกล*�นไป็ตั%างๆนานา ตัามีป็ระสบการณ�ขึ้องตัน เช%น กล*�นไหมี� กล*�นเป็ร ยีว กล*�นวาน*ลลา กล*�นโลหะ กล*�นห�น และอ��นๆอกมีากมีายี ในป็5จจ4บ�นความีเขึ้�าใจในเร��องขึ้องกลไกการร�บร# �และแยีกแยีะกล*�นขึ้องเราก-ยี�งมีเพิ่ยีงน�อยีน*ด เรายี�งไมี%เขึ้�าใจว%าเหตั4ใดบางคร� งสารเคมีท�มีโครงสร�างหล�กคล�ายีคล�งก�นกล�บให�

ความีร# �ส�กถ�งกล*�นท�แตักตั%างก�น ในขึ้ณะท�บางคร� งโมีเลก4ลท�มีโครงสร�างแตักตั%างก�นอยี%างส4ดขึ้� ว กล�บให�กล*�นท�เก�อบแยีกก�นไมี%ออก ท�เป็�นเช%นน ก-เพิ่ราะเรายี�งไมี%ร# �โครงสร�าง 3 มี*ตั*ขึ้องโป็รตันท�เป็�นโมีเลก4ลในการร�บกล*�น (receptor) ซึ่��งก-มีอยี#%มีากท� งจ1านวนและชน*ดท�แตักตั%างก�น ถ�งแมี�ความีเขึ้�าใจในระบบดมีกล*�นขึ้องเราล�กลงไป็ในรายีละเอยีดระด�บโมีเลก4ลอาจจะยี�งไมี%ดน�ก แตั%แนวค*ดในการว*ศึวกรรมีเร��องด�งกล%าวก-ยี�งเป็�นไป็ได� โดยีการเลยีนแบบระบบดมีกล*�นด�วยีการสร�างอ4ป็กรณ�ท�เรยีกว%า จมี#กอ*เล-กทรอน*กส� (Electronic Nose) ขึ้� นมีา

การพิ่�ฒนาผล*ตัภ�ณฑ์�ตั%างๆ เช%น โรลออนด�บกล*�นยี�งใช�จมี#กมีน4ษยี�อยี#% อนาคตัจมี#กอ*เล-กทรอน*กส�จะเขึ้�ามีาแทนท�

จมี#กอ*เล-กทรอน*กส� เป็�นอ4ป็กรณ�ท�เรยีกว%าเลยีนแบบการท1างานขึ้องจมี#กมีน4ษยี�จร*งๆ ก%อนอ��นตั�องมีาท1าความีร# �จ�กการท1างานขึ้องจมี#กมีน4ษยี�ก�นก%อน เมี��อคนเราส#ดดมีอากาศึเขึ้�าไป็ อากาศึก-จะน1าพิ่าไอขึ้องโมีเลก4ลซึ่��งอาจมีกล*�นเขึ้�าไป็ในโพิ่รงจมี#กขึ้องเรา ซึ่��งจะกระแสลมีแป็รป็รวน (Turbulence) ในโพิ่รงจมี#กจะช%วยีท1าให�ไอโมีเลก4ลน� นเก*ดการส�มีผ�สก�บตั%อมีร�บกล*�นซึ่��งอยี#%บน

เซึ่ลล�ป็ระสาทร�บกล*�น โดยีป็ลายีขึ้�างหน��งขึ้องเซึ่ลล�น จะไป็รวมีก�นท�ตั%อมีรวมีป็ระสาท (Glomeruli) ซึ่��งมี�นจะท1าหน�าท�ขึ้ยีายีส�ญ่ญ่าณ (Amplifier)

แล�วน1าส�ญ่ญ่าณป็ระสาทส%งไป็ส#%สมีองส%วนท�เรยีกว%า Olfactory Cortex

ถ�าอยีากร# �ว%าอยี#%แถวไหนขึ้องลองก*นวาซึ่าบ*ส�ก 1-2 เมี-ดถ��วด#แล�วก�นคร�บ จะได�ร# �ส�กถ�งการน1าส%งส�ญ่ญ่าณกล*�นแบบร# �แจ�งเห-นจร*ง ท� งน ด�วยีความีพิ่ยีายีามีในการค�นคว�าว*จ�ยีขึ้องผ#�ได�ร�บรางว�ลโนเบลท� งสองท%าน ท1าให�เราทราบว%าเซึ่ลล�ป็ระสาทร�บกล*�นแตั%ละเซึ่ลล�น� นจะมีโมีเลก4ลร�บกล*�นเพิ่ยีงชน*ดเดยีวเท%าน� นจากเป็�นพิ่�นชน*ด เซึ่ลล�ร�บกล*�นท�มีโมีเลก4ลร�บกล*�นชน*ดเดยีวก�นจะส%งส�ญ่ญ่าณไป็ท�ตั%อมีรวมีป็ระสาทแบบเดยีวก�น ท1าให�สมีองแยีกแยีะได�ว%าส�ญ่ญ่าณท�เขึ้�ามีาน� นมีากจากเซึ่ลล�ท�มีโมีเลก4ลร�บกล*�นแบบไหน ซึ่��งสมีองก-ตั�องท1าการป็ระมีวลผลอยี%างหน�กเหมี�อนก�น เพิ่ราะมีป็ระเภทขึ้องโมีเลก4ลร�บกล*�น (ยีน) เป็�นพิ่�นชน*ด มีเซึ่ลล�ร�บกล*�นเป็�นล�านเซึ่ลล� ท�ส%งส�ญ่ญ่าณมีายี�งท%อรวมีส�ญ่ญ่าณน�บหมี��นเส�น

การร�บร# �กล*�นเก*ดจากการท1างานในระด�บนาโน กล%าวค�อ โมีเลก4ลขึ้องกล*�นจะเก*ดอ�นตัรกร*ยีาหร�อจ�บตั�วเขึ้�าก�บโมีเลก4ลร�บกล*�น (receptor)

สมีมีตั*ว%าเราดมีกล*�นท4เรยีนเขึ้�าไป็ ไอระเหยีขึ้องท4เรยีนน� นมีโมีเลก4ลอ*นทรยี�น�บส*บชน*ด สมีมีตั*ว%าโมีเลก4ลอ*นทรยี�ชน*ดท� 1 เขึ้�าจ�บได�ดก�บโมีเลก4ลร�บกล*�นชน*ดท� 1, 15, 19, 21, 500 โมีเลก4ลอ*นทรยี�ชน*ดท� 2 เขึ้�าจ�บได�ดก�บโมีเลก4ลร�บกล*�นชน*ดท� 1, 2, 5, 13, 41 โมีเลก4ลอ*นทรยี�ชน*ดท� 3 เขึ้�าจ�บได�ดก�บโมีเลก4ลร�บกล*�นชน*ดท� 31, 33, 500, 511 เป็�นตั�น โดยีโมีเลก4ลอ*นทรยี�จากท4เรยีนสามีารถเขึ้�าจ�บได�ดก�บโมีเลก4ลร�บกล*�นได�แตักตั%างก�น ก-จะเก*ดร#ป็แบบขึ้� นมีา สมีองก-จะจดจ1าว%าถ�ากล*�นท4เรยีนมีาก-ร# �ว%าเป็�นท4เรยีน ทน ถ�าท4เรยีนตั%างชน*ดก�น เช%น หมีอนทอง ก�บ ชะน ก-อาจมีชน*ดขึ้องโมีเลก4ลอ*นทรยี�ตั%างก�น ท1าให�สมีองจ1าร#ป็แบบได�ว%าเป็�นท4เรยีนคนละป็ระเภท จะเห-นได�ว%าธิรรมีชาตั*ไมี%ได�ออกแบบมีาให�โมีเลก4ลร�บกล*�น (receptor) แตั%ละชน*ดน� นจ�บก�บโมีเลก4ลกล*�นได�เพิ่ยีงชน*ดเดยีว แตั%สามีารถจ�บก�บโมีเลก4ลกล*�นได�หลายีชน*ด ในขึ้ณะเดยีวก�นโมีเลก4ลกล*�นชน*ดหน��งๆก-สามีารถไป็จ�บก�บโมีเลก4ลร�บกล*�น (receptor) ได�หลายีชน*ด น�ค�อค1าอธิ*บายีว%าท1าไมีส4น�ขึ้ถ�ง

จดจ1าเจ�าขึ้องได� เพิ่ราะร#ป็แบบท�เก*ดขึ้� นระหว%างโมีเลก4ลกล*�น-โมีเลก4ลร�บกล*�น มีความีจ1าเพิ่าะเจาะจงและซึ่�บซึ่�อน อกท� งยี�งมีความีหลากหลายีท1าให�ไมี%ซึ่1 าก�น

กล%าวโดยีสร4ป็ ระบบร�บร# �กล*�นขึ้องส�ตัว�เล ยีงล#กด�วยีนมีป็ระกอบด�วยี (1) ส%วนร�บกล*�นซึ่��งรวมีถ�งตั�วร�บกล*�นและระบบน1ากล*�นเขึ้�ามีา (2) ระบบน1าส�ญ่ญ่าณป็ระสาทซึ่��งรวมีถ�งระบบส%งและขึ้ยีายีส�ญ่ญ่าณ (3) ระบบป็ระมีวลผลซึ่��งจะสามีารถแยีกแยีะและจดจ1ากล*�นได�

จมี#กอ*เล-กทรอน*กส�ก-จะมีล�กษณะท�เลยีนแบบระบบร�บร# �กล*�นในธิรรมีชาตั*ด�งน (1) ส%วนร�บกล*�นป็ระกอบไป็ด�วยีตั�วน1ากล*�นเขึ้�ามีาซึ่��งอาจมีมีอเตัอร�ด#ดอากาศึ มีท%อรวบรวมีกล*�น (Concentrator) เพิ่��อให�กล*�นมีความีเขึ้�มีขึ้�นส#งขึ้� นและท�ส1าค�ญ่ท�ส4ดก-ค�อ เซึ่-นเซึ่อร�ร�บกล*�นจ1านวนมีาก ตั� งแตั% 4 ตั�วไป็จนถ�งน�บพิ่�นตั�ว ซึ่��งหากจะเป็รยีบเทยีบก�บธิรรมีชาตั*ก-ถ�อว%าน�อยีมีาก เช%น ส4น�ขึ้อาจมีเซึ่ลล�ร�บกล*�นน�บล�านเซึ่ลล� (2) ส%วนรวบรวมีส�ญ่ญ่าณ ซึ่��งจะท1าการแป็รส�ญ่ญ่าณจากเซึ่-นเซึ่อร� (Tranducing) และท1าการจ�ดการส�ญ่ญ่าณ (Signal Conditioning) เช%น ลดส�ญ่ญ่าณ

รบกวน จากน� นก-จะแป็ลงส�ญ่ญ่าณจากอนาล-อกให�เป็�นด*จ*ตัอล (A/D

Converter) (3) ส%วนป็ระมีวลผลซึ่��งจะน1าส�ญ่ญ่าณท�ได�ร�บมีาท1าการเป็รยีบเทยีบเช*งสถ*ตั*ก�บฐานขึ้�อมี#ลท�มีอยี#%เด*มี ซึ่��งอาจจะใช�ว*ธิการระบบป็ระสาทเทยีมี (Artificial Neural Networks) เพิ่��อท1าการแยีกแยีะกล*�น

ล�กษณะโครงสร�างขึ้องโมีเลก4ลโป็รตันตั�วร�บกล*�น (Receptor) ท�ฝั5งตั�วอยี#%ในเซึ่ลล�เมีมีเบรน (Source: Leffingwell Report, Vol. 2, May 2002)

จมี#กอ*เล-กทรอน*กส�จะพิ่ยีายีามีเลยีนแบบธิรรมีชาตั*ในแทบท4กด�าน ยีกตั�วอยี%าง เวลาท�เราดมีกล*�นอะไรนานๆ จะเก*ดความีเคยีช*นและอาจไมี%ร# �ส�กถ�งกล*�นน� นๆในระยีะเวลาหน��ง เช%น ถ�าเราเด*นเขึ้�าไป็ในห�องท�มีกล*�นสแล�วน��งอยี#%ส�กพิ่�ก เพิ่��อนท�เด*นเขึ้�ามีามี�กจะถามีว%า น��งอยี#%ได�ยี�งไงเหมี-นสจะตัายี ท� งๆท�เราก-ไมี%ได�กล*�นเลยี แตั%ถ�าเราเด*นออกมีาส#ดอากาศึขึ้�างนอกส�กพิ่�กแล�วเด*นกล�บเขึ้�าไป็ใหมี%เราก-จะได�กล*�นสอก จมี#กอ*เล-กทรอน*กส�ก-จะมีอาการเช%นเดยีวก�น ถ�าเราเอามี�นมีาดมีกล*�นท4เรยีนแล�วเอาไป็ดมีกล*�นไวน�ท�นท มี�นก-จะอาจจะไมี%สามีารถร�บร# �กล*�นไวน�ได�ด เน��องมีาจากโมีเลก4ลกล*�นท4เรยีนได�เขึ้�าไป็จ�บตั�วเซึ่-นเซึ่อร�ท1าให�เซึ่-นเซึ่อร�ไมี%สามีารถจ�บก�บโมีเลก4ลกล*�นอ��นๆท�เขึ้�ามีาใหมี%ได� จ�งตั�องมีว*ธิการไล%กล*�นเด*มีออกไป็ด�วยีการเป็Hาอากาศึเขึ้�าไป็ท�ตั�วเซึ่-นเซึ่อร� นอกจากน� นจมี#กอ*เล-กทรอน*กส�ก-เหมี�อนจมี#กมีน4ษยี�ท�ตั�องการการ

เรยีนร# � ตัอนท�เราเก*ดมีาน� นเราแทบไมี%มีขึ้�อมี#ลขึ้องกล*�นอยี#%เลยีในสมีองขึ้องเรา เราตั�องเรยีนร# �ตั� งแตั%เด-กๆว%าท4เรยีนมีกล*�นอยี%างไร สตัรอเบอรมีกล*�นอยี%างไร จมี#กอ*เล-กทรอน*กส�ก-เช%นเดยีวก�นท�ตั�องการการฝัLกฝัน เพิ่��อให�สามีารถจดจ1าแยีกแยีะกล*�นได� น�กช*มีไวน�ท�มีความีเช�ยีวชาญ่ในการจ1าแนกแยีกแยีะไวน�ชน*ดตั%างๆ ตั�องอาศึ�ยีการฝัLกฝันและส��งสมีป็ระสบการณ�เป็�นระยีะเวลายีาวนานน�บส*บป็J

งานป็ระยี4กตั�ขึ้องจมี#กอ*เล-กทรอน*กส�น� นมีได�มีากมีายี ตั� งแตั% การควบค4มีและตัรวจสอบค4ณภาพิ่อาหาร เช%น น1 าป็ลาหร�อไวน�เป็�นขึ้องแท�หร�อไมี% ก4�ง/ป็ลาสดหร�อไมี% เป็�นตั�น การว*น*จฉั�ยีโรคจากกล*�นตั�วหร�อกล*�นป็5สสาวะโดยีตัรง การหาตัรวจว�ตัถ4ระเบ*ดและยีาเสพิ่ตั*ด การตัรวจสอบค4ณภาพิ่อากาศึและส*�งแวดล�อมี นอกจากน� นเทคโนโลยีขึ้องจมี#กอ*เล-กทรอน*กส�อาจน1าไป็ใช�ผสมีผสานก�บเทคโนโลยีอ��นๆได�อก เช%น น1าไป็ตั*ดก�บห4%นยีนตั�ท1าให�ห4%นยีนตั�มีอว�ยีวะส�มีผ�สด�านกล*�น การน1าเซึ่-นเซึ่อร�ร�บกล*�นไป็รวมีก�บเทคโนโลยีขึ้ ผงอ�จฉัร*ยีะ (Smart Dust) ท1าให�สามีารถตัรวจสอบเช� อโรค ส*�งแป็ลกป็ลอมี ในฟาร�มีป็ศึ4ส�ตัว�หร�อโรงงานอ4ตัสาหกรรมี เป็�นตั�น ด�วยีอภ*ค4ณป็ระโยีชน�ขึ้องจมี#กอ*เล-กทรอน*กส�น�เอง ป็ระเทศึตั%างๆท� งในยี4โรป็ สหร�ฐอเมีร*กา ญ่�ป็4Hน แมี�แตั%ป็ระเทศึก1าล�งพิ่�ฒนาอยี%างบราซึ่*ลและอาร�เจนตั*นาซึ่��งมีความีหลากหลายีทางชวภาพิ่ส#ง ล�วนแล�วแตั%ขึ้มี�กเมี�นท1าว*จ�ยีทางด�านน โดยีเฉัพิ่าะยี4โรป็ได�ก%อตั� งเคร�อขึ้%ายีจมี#กอ*เล-กทรอน*กส�ขึ้� นมีาถ�ง 2 เคร�อขึ้%ายีเพิ่��อตั�องการร�กษาความีเป็�นผ#�น1าตั%อไป็ ป็ระเทศึไทยีซึ่��งมีความีหลากหลายีทางด�านทร�พิ่ยีากรชวภาพิ่ เป็�นผ#�น1าในการผล*ตัอาหารขึ้องโลกเองกล�บยี�งหล�บใหลในเร��องเหล%าน ท� งๆท�การพิ่�ฒนาเทคโนโลยีขึ้องจมี#กป็ระด*ษฐ�น� นความีได�เป็รยีบอยี#%ท�ความีเป็�นเจ�าขึ้องป็5ญ่หาหร�อสารตั�วอยี%าง ซึ่��งป็ระเทศึไทยีมีให�ศึ�กษาได�มีากมีายี

เซ+นำเซอร1รบักล��นำตั�วร�บกล*�นหร�อเซึ่-นเซึ่อร�ร�บกล*�นเป็�นอ4ป็กรณ�พิ่� นฐานท�ส4ดขึ้องท� งจมี#ก

อ*เล-กทรอน*กส�และจมี#กธิรรมีชาตั* ส1าหร�บจมี#กธิรรมีชาตั*น� นเซึ่-นเซึ่อร�ร�บกล*�นเป็�นโมีเลก4ลโป็รตันท�ฝั5งตั�วอยี#%ในเมีมีเบรน ซึ่��งแมี�จะมีส#ตัรทางเคมีตั%างก�น

(ล1าด�บกรดอะมี*โนในโครงสร�างแป็รผ�นไป็ตั%างๆก�น) แตั%ก-เช��อว%าจะมีโครงสร�างท�คล�ายีๆก�น กล%าวค�อเป็�นโป็รตันท�มีสายีโซึ่%พิ่�นขึ้�ามีไป็มีา (Transmembrane) ระหว%างผ*วด�านในและด�านนอกขึ้องเยี��อห4�มีเซึ่ลล�จ1านวนป็ระมีาณ 7 รอบ น%าแป็ลกตัรงท�ว%าถ�งแมี�เซึ่-นเซึ่อร�ท�มีร#ป็ร%างเด*มีแตั%การแป็รผ�นล1าด�บกรดอะมี*โนในสายีโซึ่%เหล%าน� นสามีารถท1าให�เซึ่-นเซึ่อร�เหล%าน� นเก*ดความีหลากหลายีในการจ�บก�บโมีเลก4ลกล*�นได�จ1านวนมีากน�บหมี��นๆชน*ดขึ้� นไป็ ความีหลากหลายีในการจ�บตั�วก�บโมีเลก4ลกล*�นน ป็ระกอบก�บการมีส%วนป็ระมีวลผลท�ดขึ้� น (สมีองส%วนร�บร# �และจดจ1ากล*�น) ขึ้องส�ตัว�เล ยีงล#กด�วยีนมีน เองท1าให�มี�นสามีารถอยี#%รอดและครองโลกได�หล�งยี4คขึ้องไดโนเสาร� อยี%างไรก-ดโมีเลก4ลร�บกล*�นขึ้องส�ตัว�เล ยีงล#กด�วยีนมีก-ยี�งมีขึ้ดจ1าก�ดหลายีป็ระการ เช%น มี�นไมี%สามีารถตัรวจพิ่บกAาซึ่พิ่*ษโมีเลก4ลเล-กอยี%างคาร�บอนมีอนนอกไซึ่ด� (กAาซึ่ CO) ซึ่��งมีอ�นตัรายีถ�งตัายีได� นอกจากน� นมี�นยี�งไมี%สามีารถจ�บตั�วก�บโมีเลก4ลกล*�นท�มีขึ้นาดใหญ่%เก*น 300 ดาลตั�น (1 Dalton เท%าก�บน1 าหน�กอะตัอมีไฮีโดรเจน) ท1าให�จมี#กอ*เล-กทรอน*กส�ท�สร�างขึ้� นมีขึ้�อได�เป็รยีบเหน�อจมี#กส�ตัว�เล ยีงล#กด�วยีนมีส1าหร�บการใช�งานหลายีๆด�าน

เซึ่-นเซึ่อร�ร�บกล*�นขึ้องจมี#กอ*เล-กทรอน*กส�มีหล�กการง%ายีๆค�อเก*ดการเป็ล�ยีนแป็ลงสมีบ�ตั*ซึ่��งอาจเป็�น สมีบ�ตั*ทางแสง สมีบ�ตั*ทางไฟฟ?า เมี��อมีโมีเลก4ลกล*�นมีาเกาะ ป็5จจ4บ�นมีการค�นคว�าว*จ�ยีเซึ่-นเซึ่อร�ร�บกล*�นป็ระเภทตั%างๆขึ้� นมีามีากมีายี พิ่อท�จะป็ระมีวลได�ตัามีตัาราง

ติ�ร�งแสดงเทคุโนำโลย�ของเซ+นำเซอร1รบักล��นำปีระเภทติ��งๆ

หลกก�รท��ง�นำ

วสด�เซ+นำเซอร1 ระดบัก�รพฒนำ�ในำปี@จุจุ�บันำ

ข5อด� ข5อเส�ย

ว�ดความีตั�านทาน

สารก��งตั�วน1าโลหะออกไซึ่ด�

ใช�เช*งพิ่าณ*ชยี�แล�ว

ราคาถ#ก ใช�พิ่ล�งงานเยีอะ

ว�ดความี โพิ่ล*เมีอร�น1าไฟฟ?า ใช�เช*ง ท1างานท� มีป็5ญ่หาก�บ

ตั�านทาน พิ่าณ*ชยี�แล�ว

อ4ณหภ#มี*ห�อง ความีช� น

ว�ดความีจ4ไฟฟ?า

โพิ่ล*เมีอร� ยี�งว*จ�ยีอยี#% ท1าเป็�นช*พิ่ได� มีป็5ญ่หาก�บความีช� น

ว�ดมีวล การส��นขึ้องผล�กควอตัซึ่� (Quartz Crystal Microbalance)

ใช�เช*งพิ่าณ*ชยี�แล�ว

ความีไวส#ง ราคายี�งส#งอยี#%

ว�ดแสง ก1าทอนขึ้องคล��นพิ่ลาสมีอน (Surface Plasmon Resonance)

ยี�งว*จ�ยีอยี#% ความีไวส#ง ส�ญ่ญ่าณรบกวนตั1�า

ราคาส#ง

ว�ดกระแส สารผสมีอน*นทรยี�หร�ออ*นทรยี�

ใช�เช*งพิ่าณ*ชยี�แล�ว

ราคาถ#ก มีขึ้นาดใหญ่%

เซ+นำเซอร1รบักล��นำในำท5องติล�ด

เซึ่-นเซึ่อร�ร�บกล*�นท�ได�ร�บความีน*ยีมีส#งท�ส4ดก-เห-นจะเป็�นเซึ่-นเซึ่อร�สารก��งตั�วน1าโลหะออกไซึ่ด� (Metal oxide semiconductor) ซึ่��งขึ้อเรยีกว%า MOS ซึ่��งมีการน1ามีาใช�เช*งพิ่าณ*ชยี�เป็�นเวลานานมีากกว%าส*บป็Jแล�ว โดยีป็5จจ4บ�นเหล�อเพิ่ยีงบร*ษ�ทเดยีวเท%าน� นท�ยี�งสามีารถด1าเน*นธิ4รก*จผล*ตัและจ1าหน%ายีเซึ่-นเซึ่อร�ป็ระเภทน โดยีการซึ่� อก*จการยี%อยีๆตัามีป็ระเทศึตั%างๆมีาไว�ในครอบครอง น��นค�อบร*ษ�ท Figaro Engineering แห%งป็ระเทศึญ่�ป็4Hน แตั%แมี�ว%าเซึ่-นเซึ่อร�ป็ระเภทน จะมีการใช�งานเช*งพิ่าณ*ชยี�แล�ว อกท� งยี�งมีราคาท�ค%อนขึ้�างถ#ก เช%น มีราคาตั� งแตั%ตั�วละ 1,000-6,000 บาท งานว*จ�ยีและ

พิ่�ฒนาเซึ่-นเซึ่อร�ป็ระเภทน ก-ยี�งคงด1าเน*นตั%อไป็โดยีเฉัพิ่าะในมีหาว*ทยีาล�ยี ในป็ระเทศึไทยีเองก-มีการว*จ�ยีเซึ่-นเซึ่อร� MOS ท�ศึ#นยี�โลหะและว�สด4แห%งชาตั* (MTEC) และท�ภาคว*ชาฟ7ส*กส� มีหาว*ทยีาล�ยีเชยีงใหมี%

ว�สด4เซึ่-นเซึ่อร� MOS ท�น*ยีมีก�นก-ได�แก% ดบ4กออกไซึ่ด� (SnO2) ส�งกะสออกไซึ่ด� (ZnO) ท�งสะเตันออกไซึ่ด� (WO3) เหล-กออกไซึ่ด� (Fe2O3)

เป็�นตั�น หล�กการท1างานขึ้องว�สด4เซึ่-นเซึ่อร�ป็ระเภทน ก-ค%อนขึ้�างง%ายี ว�สด4 MOS อยี#%ในร#ป็ผล�กเล-กๆจ1านวนมีากท�มีผ*วส�มีผ�สตั%อก�น โดยีในการน1าไฟฟ?าน� น อ*เล-กตัรอนก-จะตั�องว*�งขึ้�ามีไป็มีาระหว%างผ*วส�มีผ�สเหล%าน� นซึ่��งมี�กจะถ#กเคล�อบบางๆด�วยีช� นขึ้องกAาซึ่ออกซึ่*เจนซึ่��งก-จะท1าให�เก*ดแรงตั�านทานไฟฟ?าท�ท1าให�อ*เล-กตัรอนขึ้�ามีไป็มีาได�ล1าบากยี*�งขึ้� น แตั%ถ�ามีกAาซึ่ซึ่��งมีสมีบ�ตั*ท1าป็ฏิ*ก*ร*ยีาก�บออกซึ่*เจนท�อ4ณหภ#มี*ส#งตั� งแตั% 200-500 องศึา ก-จะท1าให�ช� นขึ้องออกซึ่*เจนท�เคล�อบอยี#%น� นลดลงไป็ ท1าให�ว�สด4 MOS น1าไฟฟ?าได�ดขึ้� น ซึ่��งสมีบ�ตั*เช%นน เองท�เราใช�ในการตัรวจหากล*�นท�มีสมีบ�ตั*ท1าป็ฏิ*ก*ร*ยีาก�บออกซึ่*เจนท�อ4ณหภ#มี*ส#ง เซึ่-นเซึ่อร�ชน*ดน จ�งตั�องใช�พิ่ล�งงานส%วนหน��งเพิ่��อเผาให�ว�สด4มีอ4ณหภ#มี*เหมีาะสมี

เซึ่-นเซึ่อร�ร�บกล*�นป็ระเภท Metal Oxide Semiconductor ท�มีขึ้ายีในท�องตัลาด

ว�สด4เซึ่-นเซึ่อร� MOS เป็�นสารอน*นทรยี� มีว�สด4อกป็ระเภทหน��งซึ่��งสามีารถท1างานเป็�นเซึ่-นเซึ่อร�โดยีใช�หล�กการเดยีวก�นแตั%เป็�นว�สด4สารอ*นทรยี� น��นค�อ โพิ่ล*เมีอร�น1าไฟฟ?า ซึ่��งผ#�ท�ค�นพิ่บได�ร�บรางว�ลโนเบลสาขึ้าเคมีเมี��อ ค.ศึ. 2000 โพิ่ล*เมีอร�น1าไฟฟ?ามีสายีโซึ่%ท�มีค4ณสมีบ�ตั*พิ่*เศึษท�ท1าให�อ*เล-กตัรอนสามีารถไหลไป็มีาได�ภายีในสายีโซึ่% และสามีารถกระโดดขึ้�ามีระหว%างสายีโซึ่%ได� โพิ่ล*เมีอร�น1าไฟฟ?าท�น*ยีมีเอามีาท1าเซึ่-นเซึ่อร�ร�บกล*�นได�แก% Polypyrrole, Polyaniline, Polythiophene, Polyacetylene ซึ่��งท1างานโดยีการเป็ล�ยีนแป็ลงสมีบ�ตั*การน1าไฟฟ?าเมี��อมีโมีเลก4ลกล*�นมีาส�มีผ�สท�สายีโซึ่%ขึ้องโมีเลก4ลโพิ่ล*เมีอร� งานว*จ�ยีทางด�านการส�งเคราะห�โพิ่ล*เมีอร�น1าไฟฟ?าในป็ระเทศึไทยีท1าก�นท� ภาคว*ชาฟ7ส*กส� มีหาว*ทยีาล�ยีมีห*ดล ภาคว*ชาเคมี จ4ฬาลงกรณ�มีหาว*ทยีาล�ยี ภาคว*ชาเคมี มีหาว*ทยีาล�ยีอ4บลราชธิาน และท�ศึ#นยี�โลหะและว�สด4แห%งชาตั* (MTEC)

เซ+นำเซอร1รบักล��นำคุว�มไวส)ง

เซึ่-นเซึ่อร�เช*งพิ่าณ*ชยี�ท�กล%าวมีาขึ้�างตั�นน� นมีความีไวอยี#%ท�ป็ระมีาณ 1-

1000 ส%วนในล�านส%วน หร�อ ppm ซึ่��งก-เพิ่ยีงพิ่อส1าหร�บการใช�งานในชว*ตัป็ระจ1าว�นหร�อในอ4ตัสาหกรรมี เช%น การใช�ตัรวจว*เคราะห�ค4ณภาพิ่และความีสดขึ้องอาหาร การตัรวจการร��วขึ้องกAาซึ่ในโรงงานอ4ตัสาหกรรมี การตัรวจสอบค4ณภาพิ่อากาศึ เป็�นตั�น แตั%ไมี%สามีารถใช�ได�ดก�บสารตั�วอยี%างท�มีความีเขึ้�มีขึ้�นตั1�ากว%าน� น (เช%น 1-1000 ส%วนในพิ่�นล�านส%วน หร�อ ppb) เช%น การตัรวจสอบเช� อโรค การตัรวจสอบสารพิ่*ษท�มีความีร�ายีแรงส#ง (เช%น กAาซึ่ซึ่าร*นจ1านวนน�อยีน*ดก-สามีารถฆ่%าคนได�คราวละมีากๆ) เป็�นตั�น

จมี#กอ*เล-กทรอน*กส�ท�มีขึ้ายีก�นตัามีท�องตัลาด ซึ่��งยี�งคงมีราคาส#งและเมี��อซึ่� อเขึ้�ามีาใช�แล�วตั�องมีการฝัLกฝันโดยีผ#�ขึ้ายี ท1าให�ราคาขึ้ายีตั�อง

รวมีค%าแรงท�แพิ่งมีากเขึ้�าไป็ด�วยี

เซึ่-นเซึ่อร�ท�มีความีไวส#งน� นสามีารถตัรวจจ�บโมีเลก4ลจ1านวนน�อยีๆได�โดยีตั�องมีส�ญ่ญ่าณรบกวนตั1�า ซึ่��งเซึ่-นเซึ่อร�ส%วนใหญ่%ไมี%สามีารถท1างานในระด�บน ได�เน��องจากเป็�นท�ร# �ก�นว%าเซึ่-นเซึ่อร�ท��วไป็มี�กจะถ#กรบกวนจากส�ญ่ญ่าณไฟฟ?าได�ง%ายี เซึ่-นเซึ่อร�ส%วนใหญ่%ท�มีความีไวส#งจ�งมี�กใช�หล�กการเช*งแสงหร�อการว�ดมีวลแทนการว�ดความีตั�านทานหร�อการน1าไฟฟ?า

ตั�วอยี%างขึ้องเซึ่-นเซึ่อร�ความีไวส#งอ�นหน��งเป็�นเซึ่-นเซึ่อร�ท�อาศึ�ยีการส��นขึ้องผล�กควอตัซึ่� (Quartz Crystal Microbalance) โดยีผล�กควอตัซึ่�จะส��นด�วยีความีถ�ค%าหน��งซึ่��งเป็�นสมีบ�ตั*เฉัพิ่าะตั�วขึ้องว�สด4เมี��ออยี#%ในสนามีไฟฟ?า ซึ่��งสามีารถสร�างได�โดยีการเคล�อบแผ%นบางๆขึ้องผล�กควอตัซึ่�ด�วยีขึ้� วโลหะ (ซึ่��งมี�กจะใช�ทองเคล�อบบางๆ) เมี��อผ%านศึ�กยี�ไฟฟ?ากระแสสล�บเขึ้�าไป็ผล�กจะส��นด�วยีความีถ�ค%าหน��งซึ่��งจะเป็ล�ยีนไป็หากมีอะไรมีาเกาะท�ผ*วขึ้องขึ้� วโลหะแล�วท1าให�มีวลเป็ล�ยีน ด�งน� นถ�าตั�องการท1าตัรวจว�ดโมีเลก4ลอะไรก-ตัามี ก-สามีารถท1าได�โดยีการป็ร�บผ*วขึ้องขึ้� วโลหะให�มีความีสามีารถเป็�นตั�วร�บ (Receptor) เฉัพิ่าะโมีเลก4ลท�ตั�องการตัรวจว�ด (Surface

Modification/Functionalization) ป็5ญ่หาท�ตัามีมีาส1าหร�บเซึ่-นเซึ่อร�ท�

มีความีสามีารถเป็�นตั�วร�บเฉัพิ่าะโมีเลก4ลบางชน*ด (Selective

Receptor) ก-ค�ออ�นตัรกร*ยีาระหว%างสารท�ตัรวจว�ดก�บโมีเลก4ลเซึ่-นเซึ่อร�จะค%อนขึ้�างแรงท1าให�มีป็5ญ่หาในการน1ากล�บมีาใช�ใหมี% เพิ่ราะจะไล%สารท�ตัรวจว�ดด�งกล%าวออกได�ยีาก เฉักเช%นจมี#กขึ้องคนท�เวลาดมีเอาอะไรแรงๆเขึ้�าไป็ก-จะมีกล*�นตั*ดจมี#ก ตั�องออกไป็ส#ดอากาศึหายีใจส�กพิ่�กถ�งจะหายี และกล�บมีาส#ดดมีร�บกล*�นแบบเด*มีได�อกคร� ง งานว*จ�ยีในป็ระเทศึไทยีเก�ยีวก�บเซึ่-นเซึ่อร�ชน*ดน ในป็ระเทศึไทยี มีท� ภาคว*ชาเคมี จ4ฬาลงกรณ�มีหาว*ทยีาล�ยี ภาคว*ชาฟ7ส*กส� คณะว*ทยีาศึาสตัร� มีหาว*ทยีาล�ยีมีห*ดล คณะเทคน*คการแพิ่ทยี� มีหาว*ทยีาล�ยีมีห*ดล เป็�นตั�น

จมี#กอ*เล-กทรอน*กส�อาจเป็�นความีหว�งตั%อไป็ขึ้องน�กก#�ว�ตัถ4ระเบ*ดเซ+นำเซอร1รวม (Sensor Array)

จมี#กขึ้องส�ตัว�เล ยีงล#กด�วยีนมีอยี%างส4น�ขึ้น� นมีจ1านวนเซึ่-นเซึ่อร�ร�บกล*�นน�บล�านตั�ว ส1าหร�บจมี#กป็ระด*ษฐ�ท�มีน4ษยี�สร�างขึ้� นน� นมีจ1านวนเซึ่-นเซึ่อร�ท�น1ามีาเช��อมีตั%อก�นตั� งแตั% 2 ตั�วไป็จนถ�งพิ่�นตั�ว ถ�งแมี�จะมีจ1านวนน�อยีกว%าจมี#กขึ้องส4น�ขึ้มีาก แตั%ก-สามีารถว*ศึวกรรมีให�ท1างานตัามีตั�องการอยี%างเป็�นระบบได�ดกว%าจมี#กส4น�ขึ้ พิ่#ดอยี%างง%ายีๆแล�วจมี#กอ*เล-กทรอน*กส�ก-ค�อเคร�อขึ้%ายีขึ้องเซึ่-นเซึ่อร�ร�บกล*�นน��นเอง เทคโนโลยีท�ส1าค�ญ่ป็ระการหน��งท�ตั�องมีก-ค�อ เทคโนโลยีการจดจ1าร#ป็แบบ (Pattern Recognition) ท�สามีารถรวมี

ขึ้�อมี#ลส�ญ่ญ่าณจากเซึ่-นเซึ่อร�เขึ้�ามีาแล�วตั�ดส*นใจได�ว%าส*�งน� นค�อกล*�นขึ้องอะไร เสมี�อนจมี#กขึ้องมีน4ษยี�เมี��อเราเก*ดขึ้� นมีาน� น พิ่%อแมี%เราให�มีาแตั%ฮีาร�ดแวร�เป็ล%าๆ เราตั�องมีาเรยีนร# �เองว%า ท4เรยีนมีกล*�นอยี%างไร สะระแหน%มีกล*�นอยี%างไร วาน*ลลามีกล*�นอยี%างไร ร#ป็แบบขึ้องกล*�นเหล%าน� นก-จะฝั5งอยี#%ในสมีองเรา ด�วยีเหตั4น เองเมี��อน�กเทคโนโลยีทางอาหารร# �ว%าร#ป็แบบขึ้องกล*�นท�สร�างความีร# �ส�กขึ้อง ผ�ดขึ้ เมีา เป็�นอยี%างไร ก-สามีารถน1าสารเคมีท�ให�ร#ป็“ ”

แบบด�งกล%าวใส%ลงไป็ในบะหมี�ส1าเร-จร#ป็แล�วมีาบอกผ#�บร*โภคว%าเป็�น รสผ�ดขึ้ “

เมีา ด�งน� นตัลอดชว*ตัขึ้องคนเราจะเก�ยีวขึ้�องก�บการเรยีนร# �กล*�นใหมี% จดจ1า”

กล*�นน� น และระล�กได�เมี��อได�ร�บกล*�นเด*มีน� นอก อยี#%ตัลอดเวลาท� งชว*ตั จมี#กอ*เล-กทรอน*กส�ก-ตั�องการฝัLกฝันเช%นเดยีวก�น โดยีตั�องน1ามีาฝัLกจดจ1าร#ป็แบบขึ้องกล*�นตั%างๆท�จะน1าไป็ใช�งานในด�านน� นๆ

ง�นำปีระย�กติ1ของจุม)กอ�เล+กทรอนำ�กส1 ขึ้อยีกตั�วอยี%างงานป็ระยี4กตั�ขึ้องจมี#กอ*เล-กทรอน*กส�ท� งท�เก*ดขึ้� นแล�ว

ในป็5จจ4บ�น และท�จะตัามีมีาอกในอนาคตัอ�นใกล�ด�งตั%อไป็น การตัรวจว*เคราะห�ค4ณภาพิ่ การจ1าแนกชน*ด (เช%น ขึ้องแท�/ขึ้อง

ป็ลอมี) ขึ้องอาหารและเคร��องด��มี ซึ่��งถ�อเป็�นงานป็ระยี4กตั�ท�ใช�ก�นมีากท�ส4ดในขึ้ณะน โดยีมีผลงานตัพิ่*มีพิ่�ในวารสารนานาชาตั*จ1านวนมีากท�ระบ4การน1าจมี#กป็ระด*ษฐ�ไป็ใช�ในงานตั%อไป็น : การว�ดความีสดขึ้องป็ลาและเน� อ การตัรวจส*�งป็นเป็G อนในเน� อไก% การว�ดความีส4กและตัรวจค4ณภาพิ่ขึ้องมีะเขึ้�อเทศึ แอป็เป็7ล กล�วยี สตัรอเบอร พิ่ช บล#เบอร�ร การตัรวจค4ณภาพิ่ขึ้องน1 ามี�นพิ่�ช การตัรวจค4ณภาพิ่ไวน� การว*เคราะห�รสชาตั*ไวน�ป็Jตั%างๆ การตัรวจค4ณภาพิ่นมี การว*เคราะห�กาแฟ และเคร��องด��มี

การตั*ดตัามีควบค4มีค4ณภาพิ่ระบบผล*ตัอาหาร โดยีจมี#กอ*เล-กทรอน*กส�สามีารถน1าไป็ตั*ดตั� งในกระบวนการผล*ตั เช%น ถ�งหมี�ก ถ�งผสมี เป็�นตั�น ซึ่��งจะท1าให�สามีารถควบค4มีค4ณภาพิ่แบบออนไลน� โดยีขึ้ณะน อ4ตัสาหกรรมีอาหารในยี4โรป็เร*�มีมีการน1าไป็ใช�แล�ว

การควบค4มีค4ณภาพิ่น1 าหอมี ป็5จจ4บ�นเร*�มีมีการน1าจมี#กอ*เล-กทรอน*กส�เขึ้�ามีาใช�ควบค#%ก�บน�กดมีน1 าหอมีเพิ่��อควบค4มีส#ตัรและกระบวนการผล*ตัน1 าหอมีขึ้องบร*ษ�ทในยี4โรป็แล�ว

การว*น*จฉั�ยีโรค เช%นการใช�จมี#กอ*เล-กทรอน*กส�ว*เคราะห�กล*�นป็5สสาวะขึ้องผ#�ป็Hวยีโดยีตัรง หร�ออาจใช�ดมีกล*�นลมีหายีใจ นอกจากน� นยี�งสามีารถท1าเป็�นเคร�อขึ้%ายีเฝั?าระว�งเช� อโรคในฟาร�มีป็ศึ4ส�ตัว�ขึ้นาดใหญ่%

การตัรวจสอบส*�งแวดล�อมี โดยีการตั*ดตั� งจมี#กอ*เล-กทรอน*กส�เป็�นเคร�อขึ้%ายีในอาคารเพิ่��อตัรวจว�ดค4ณภาพิ่อากาศึ การตั*ดตั� งใกล�แหล%งขึ้ยีะและฟาร�มีป็ศึ4ส�ตัว�เพิ่��อควบค4มีกล*�น หร�อใช�เป็�นเคร�อขึ้%ายีเซึ่-นเซึ่อร�ตัรวจว�ดค4ณภาพิ่แหล%งน1 า

เป็�นระบบส�มีผ�สขึ้องห4%นยีนตั� ในขึ้ณะน ได�มีความีสนใจในเร��องห4%นยีนตั�เป็�นอยี%างมีาก จมี#กอ*เล-กทรอน*กส�จะเป็�นระบบส�มีผ�สอกอยี%างท�ห4%นยีนตั�ตั�องมี ด�งน� นเทคโนโลยีน อกหน%อยีจะไป็ Plug-in เขึ้�าก�บเทคโนโลยีห4%นยีนตั�ในท�ส4ด ซึ่��งป็5จจ4บ�นก-มีผ#�ว*จ�ยีให�ห4%นยีนตั�ลองเด*นตัามีกล*�นได�แล�ว

การตัรวจและเก-บก#�ว�ตัถ4ระเบ*ด จมี#กอ*เล-กทรอน*กส�สามีารถฝัLกให�ตัรวจจ�บว�ตัถ4ระเบ*ดได�เช%นดยีวก�บส4น�ขึ้ดมีกล*�น โดยีป็5จจ4บ�นมีกล4%มีว*จ�ยีและบร*ษ�ทรวมีท� งสถาบ�นว*จ�ยีกองท�พิ่เร�อสหร�ฐให�ความีสนใจในการน1าจมี#กป็ระด*ษฐ�ไป็เก-บก#�ท4%นระเบ*ดส�งหารบ4คคล (Land mines) ซึ่��งป็ระมีาณก�นว%าท� งโลกเรามีท4%นระเบ*ดฝั5งด*นท�ยี�งท1างานอยี#%ป็ระมีาณ 120 ล�านล#กใน 70 ป็ระเทศึ ซึ่��งจะระเบ*ดท1าอ�นตัรายีตั%อผ#�คนท4กๆ 22

นาท เทคโนโลยีป็5จจ4บ�นท�ใช�ก1าจ�ดท4%นระเบ*ดน� นมีอ�นตัรายีส#ง กล%าวค�อท4กๆ 5000 ล#กผ#�เก-บก#�จะตั�องเสยีชว*ตั ด�งน� นจมี#กป็ระด*ษฐ�จ�งเป็�นความีหว�งในการป็ระยี4กตั�ใช�งานทางด�านน หล�กการในการตัรวจว�ตัถ4ระเบ*ดก-ค�อการหากล*�นขึ้องสารท�ระเหยีออกมีาจากระเบ*ดเช%น สารทเอ-นท (Trinitrotoluene) สารอาร�ดเอ-กซึ่� (Trinitro-

triazocyclohexane) ภายีหล�งจากการว*จ�ยีพิ่บว%าในบางสถานการณ�สาร 2 ตั�วจะหล4ดออกมีาจากระเบ*ดน�อยีมีากท1าให�ตัรวจ

พิ่บยีาก แตั%ส4น�ขึ้กล�บเรยีนร# �ท�จะใช�จมี#กตัรวจหาสารอกตั�วค�อดเอ-นท (Dinitrotoluene) ซึ่��งระเหยีออกมีามีากกว%า ซึ่��งองค�ความีร# �ด�งกล%าวก-น1ามีาใช�ป็ร�บป็ร4งจมี#กป็ระด*ษฐ�ได�

อนาคตัขึ้องจมี#กอ*เล-กทรอน*กส�น%าจะอยี#%ท�อ4ป็กรณ�ขึ้นาดพิ่กพิ่า และมีราคาถ#ก

สถ�นำภ�พเทคุโนำโลย�จุม)กอ�เล+กทรอนำ�กส1ในำโลกเป็�นท�น%าแป็ลกใจว%าป็ระเทศึท�เป็�นผ#�น1าการว*จ�ยีในเร��องขึ้องจมี#ก

อ*เล-กทรอน*กส�มี�กจะเป็�นป็ระเทศึในยี4โรป็ เช%น อ*ตัาล เยีอรมี�น สวเดน ไมี%ใช% ป็ระเทศึสหร�ฐอเมีร*กา ท� งน อาจจะเป็�นเพิ่ราะว%าจ4ดเร*�มีตั�นในความีสนใจท�จะสร�างจมี#กอ*เล-กทรอน*กส�เก*ดจากความีตั�องการใช�เพิ่��อควบค4มีค4ณภาพิ่อาหาร เคร��องด��มี และ สารหอมีระเหยี ซึ่��งป็ระเทศึยี4โรป็มีความีหลากหลายีทางด�านผล*ตัภ�ณฑ์�ป็ระเภทด�งกล%าว และยี�งมีความีจ1าเพิ่าะทางด�านภ#มี*ศึาสตัร�อกด�วยี โดยีธิรรมีชาตั*ขึ้องเทคโนโลยีจมี#กป็ระด*ษฐ� เมี��อพิ่�ฒนาจนได�ฮีาร�ดแวร�ขึ้องอ4ป็กรณ�แล�ว จะตั�องมีการพิ่�ฒนาซึ่อฟท�แวร� ณ สถานท�ใช�งานจร*ง โดยีจะมีการป็ร�บสภาพิ่การใช�งาน เช%น การสอนให�เรยีนร# � ตัลอดจนอาจตั�องมีการป็ร�บฮีาร�ดแวร�ตัามีสภาพิ่การใช�งาน ด�วยีเหตั4น แหล%ง

ก1าเน*ดขึ้องเทคโนโลยีก�บแหล%งป็ระยี4กตั�ใช�จ�งมี�กจะอยี#%ใกล�ก�น ด�วยีเหตั4น ท1าให�บร*ษ�ทในป็ระเทศึสหร�ฐอเมีร*กาไมี%อาจจะเจาะตัลาดในป็ระเทศึยี4โรป็ได� แมี�แตั%การจะส��งน1าเขึ้�าระบบจมี#กอ*เล-กทรอน*กส�เขึ้�ามีาใช�งานในป็ระเทศึไทยี ก-จะตั�องมีการน1าเขึ้�าผ#�เช�ยีวชาญ่เพิ่��อมีาตั*ดตั� งและสอนอ4ป็กรณ�ให�เรยีนร# �กล*�นตั%างๆด�วยี (แน%นอนตั�องมีการสอนผ#�ใช�งานด�วยี) สถานการณ�เช%นเดยีวก�นน เก*ดขึ้� นก�บการใช�งานส4น�ขึ้ตั1ารวจท�เมี��อส��งน1าเขึ้�าส4น�ขึ้ท�มีความีสามีารถในการดมีกล*�นเป็�นเล*ศึแล�ว ก-ตั�องน1ามีาฝัLกห�ดดมีกล*�น คราวน ก-ขึ้� นอยี#%ก�บซึ่อฟท�แวร�ขึ้องคร#ฝัLก ด�งน� นการท1าว*จ�ยีเพิ่��อพิ่�ฒนาจมี#กอ*เล-กทรอน*กส�ขึ้� นเองในป็ระเทศึไทยีก-จะมีขึ้�อได�เป็รยีบตั%อเทคโนโลยีแบบเดยีวก�นท�น1าเขึ้�า ไมี%ว%าจะจากป็ระเทศึใดก-ตัามี เฉักเช%นเดยีวก�บท�ป็ระเทศึยี4โรป็มีตั%อสหร�ฐอเมีร*กา

โอก�สของปีระเทศึไทยป็ระเทศึไทยีมีความีโดดเด%นในเร��องขึ้องความีหลากหลายีทางชวภาพิ่

มีผล*ตัภ�ณฑ์�อาหาร เคร��องด��มี สมี4นไพิ่ร และผล*ตัภ�ณฑ์�สป็า ท�มีความีจ1าเพิ่าะทางด�านภ#มี*ศึาสตัร� ท1าให�สามีารถสร�างแบรนด�ขึ้องส*นค�าให�มีช��อผ#กตั*ดก�บท�องถ*�นได� จนเก*ดเป็�นส*นค�าหน��งผล*ตัภ�ณฑ์�หน��งตั1าบล หร�อ OTOP ท� งน ร �ฐบาลมียี4ทธิศึาสตัร�ท�จะท1าให�ส*นค�าท�มีความีจ1าเพิ่าะทางด�านภ#มี*ศึาสตัร�เหล%าน� น มีค4ณภาพิ่เพิ่ยีงพิ่อท�จะส%งออกไป็ขึ้ายีตั%างป็ระเทศึ หร�อด�งด#ดให�น�กท%องเท�ยีวตั%างป็ระเทศึซึ่� อกล�บไป็ รวมีท� งสร�างช��อแก%ส*นค�าให�คนไทยีด�วยีก�นห�นมีาบร*โภคขึ้องในป็ระเทศึมีากขึ้� นแทนการบร*โภคส*นค�าน1าเขึ้�า การควบค4มีหร�อเพิ่*�มีค4ณภาพิ่ส*นค�า OTOP มีขึ้�อจ1าก�ดท�ว%า เทคโนโลยีท�ใช�ในการควบค4มีค4ณภาพิ่ผลผล*ตัไมี%ควรน1าเขึ้�าจากตั%างป็ระเทศึ เพิ่ราะจะเป็�นการเพิ่*�มีตั�นท4นแก%ส*นค�ามีากเก*นไป็ เพิ่ราะส*นค�า OTOP โดยีมีากเป็�นอ4ตัสาหกรรมีก��งครอบคร�วท�อาศึ�ยีภ#มี*ป็5ญ่ญ่าพิ่� นถ*�น ใช�เทคโนโลยีแบบชาวบ�าน (Appropriate Technology) ท�มีตั�นท4นตั1�าและแรงงานขึ้องชาวบ�าน ด�งน� นเทคโนโลยีควบค4มีค4ณภาพิ่ท�เก*ดจากงานว*จ�ยีขึ้องน�กว*ทยีาศึาสตัร�คนไทยีด�วยีก�นเองน%าจะเป็�นป็ระโยีชน�ก�บอ4ตัสาหกรรมีป็ระเภทน เทคโนโลยีไทยีท1าอาศึ�ยีความีได�เป็รยีบตัรงท�แหล%งก1าเน*ดขึ้องเทคโนโลยีก�บผ#�ใช�อยี#%ใกล�ก�น

ท1าให�มีราคาถ#กและป็ระส*ทธิ*ภาพิ่ท�ป็ร�บได�ตัามีการใช�งาน ป็ระกอบก�บชาวบ�านมี�กจะ ยี*นด ท�จะลองเทคโนโลยีขึ้องคนไทยีด�วยีก�นเองมีากกว%า“ ”

อ4ตัสาหกรรมีใหญ่%ท�ยี�ง เช��อและน*ยีมี เทคโนโลยีท�น1าเขึ้�าจากตั%างป็ระเทศึ “ ”

ในขึ้ณะน ป็ระเทศึไทยีมีน�กว*จ�ยีท�ก1าล�งพิ่�ฒนาอ4ป็กรณ�และช4ดตัรวจสอบไอโมีเลก4ลหอมีระเหยี ท�สามีารถน1ามีาใช�ช%วยีงานควบค4มีค4ณภาพิ่ผล*ตัภ�ณฑ์�ป็ระเภท OTOP เช%น ไวน� และ ผล*ตัภ�ณฑ์�สป็า โดยีอ4ป็กรณ�ช4ดตัรวจสอบน อาศึ�ยีหล�กการท1างานคล�ายี จมี#กส4น�ขึ้ ค�อมีความีไวตั%อ“ ”

โมีเลก4ลจ1านวนน�อยีๆ มีความีสามีารถในการร# �จ1า มีความีสามีารถในการเรยีนร# �กล*�น เป็�นตั�น หล�กการง%ายีๆในการควบค4มีค4ณภาพิ่ผล*ตัภ�ณฑ์�ท�มีรสชาตั* มีกล*�น หร�อ มีไอหอมีระเหยี ก-ค�อ การร�กษาส�ดส%วนขึ้องไอระเหยีขึ้องสารออกฤทธิ*Eแตั%ละตั�วให�มีส�ดส%วนคงท� งานเหล%าน แตั%เด*มีอาศึ�ยีน�กช*มีและน�กดมีกล*�นท�มีการฝัLกมีาอยี%างด แตั%ตั%อไป็น ช4ดตัรวจสอบไอโมีเลก4ลหอมีระเหยีจะเขึ้�ามีาท1าหน�าท�ด�งกล%าวแทน งานว*จ�ยีทางด�านน นอกจากจะได�ผล*ตัผลเป็�นอ4ป็กรณ�ตัรวจสอบไอโมีเลก4ลหอมีระเหยีโดยีฝัJมี�อคนไทยีแล�ว ยี�งเป็�นการพิ่�ฒนาเทคโนโลยีระบบส�มีผ�สเทยีมี (Artificial Sensing) ขึ้� นมีาอกด�วยี ซึ่��งเทคโนโลยีน สามีารถน1าไป็ Plug In เขึ้�าก�บเทคโนโลยีอ��นๆ เช%น เทคโนโลยีห4%นยีนตั� ท�ผล*ตัโดยีมีหาว*ทยีาล�ยีอ��นๆ การสน�บสน4นงานว*จ�ยีตัามีโครงการฯน นอกจากจะได�ผล*ตัภ�ณฑ์�ท�เป็�นร#ป็ธิรรมีน1าไป็ใช�งานแล�ว ยี�งจะได�เทคโนโลยีก%อก1าเน*ด (Enabling Technology) ท�จะไป็ช%วยีผล*ตัภ�ณฑ์�อ��นๆ ให�เก*ดขึ้� น รวมีท� งผลงานตัพิ่*มีพิ่�ในระด�บสากล ท1าให�อ�นด�บการแขึ้%งขึ้�นขึ้องป็ระเทศึเพิ่*�มีขึ้� น

ZnO nanparticles ยบัย*งเชี6*อแบัคุท�เร�ยZnO หร6อ ซ�งคุ1ออกไซด1เปี.นำท��ร)5จุกในำนำ�ม คุ�ล�ไมล1  ซ �ง

เปี.นำภ�ษ�อ�ย�ปีติ1โบัร�ณ เปี.นำธี�ติ�ธีรรมชี�ติ�จุ�กส�นำแร� สม�ธีโซไนำติ1 (Smithsonite) มนำ�ษย1ใชี5ซ�งคุ1ออกไซด1ในำก�รรกษ�โรคุติ*งแติ�ในำย�คุอ�ย�ปีติ1โบัร�ณ

      ซ�งคุ1ออกไซด1  ม�ลกษณะเปี.นำผิงอนำ�ภ�คุละเอ�ยดส�ข�ว  เปี.นำส�รท��ใชี5ยบัย*งแบัคุท�เร�ย (Anti-bacteria )  ไม�ม�คุว�มเปี.นำพ�ษติ�อร��งก�ย      นำอกจุ�กฆ่��แบัคุท�เร�ยแล5วยงชี�วยปี-องกนำและยบัย*งก�รแบั�งเซลล1ของแบัคุท�เร�ย      ด5วยเหติ�ผิลนำ�*ซ�งคุ1ออกไซด1จุ งเปี.นำหนำ �งในำส�รท��ส��คุญ่ในำก�รเปี.นำย�ติ5�นำแบัคุท�เร�ย  และยงส�ม�รถปี-องกนำรงส�  UV-A และ UV-B   ระงบักล��นำอนำไม�พ งปีระสงคุ1

 

 ZnO Nano หร6อ ซ�งคุ1ออกไซด1นำ�โนำ   คุ6ออะไร      ซึ่*งค�ออกไซึ่ด�นาโน  เป็�นผล*ตัภ�ณฑ์�ท�ได�จากกระบวนการเป็ล�ยีนขึ้นาดอน4ภาคซึ่*งค�ออกไซึ่ด�ให�มีขึ้นาดเล-กลงอยี#%ในระด�บอน4ภาคนาโนเมีตัร มีล�กษณะเป็�นผงอน4ภาคละเอยีดมีขึ้นาดอน4ภาคเล-กระด�บนาโนเมีตัร ( 10 – 9

เมีตัร ) มีความีบร*ส4ทธิ*Eส#ง  มีสขึ้าวและไมี%เป็ล�ยีนส  สามีารถป็?องก�นร�งส  UV-A และ UV-B  ตั�านทานแบคทเรยี (Anti-bacteria)ระง�บกล*�นอ�นไมี%พิ่�งป็ระสงค�น1าไป็ใช�ในอ4ตัสาหกรรมีตั%างๆได�โดยีกระบวนการส�งเคราะห�อน4ภาคนาโนซึ่*งค�ออกไซึ่ด� ( Synthesis of 

ZnO Nanoparticles )  มี 4  ว*ธิ  • Coprecipita   • Sol-gel  • Hydrothermal   • Flame spray  Pyrolysisส1าหร�บบร*ษ�ท นาโน แมีททเรยีลส� เทคโนโลยี จ1าก�ด  ได�ใช�กระบวนการ   Spray 

Pyrolysis  ในกระบวนการผล*ตัซึ่*งค�ออกไซึ่ด�นาโน

โดยท��ซ�งคุ1ออกไซด1นำ�โนำท��ผิล�ติได5ม�คุ�ณสมบัติ�ดงนำ�*

 

บัทบั�ทของนำ�โนำซ�งคุ1ออกไซด1

ด5�นำเภสชีกรรม

   

นาโนซึ่*งค�ออกไซึ่ด�เป็�นสารท�สามีารถเตั*มีในอาหารได�โดยีมีความีป็ลอดภ�ยีส#ง  สามีารถใช�ได�ท� งในอาหารคนและอาหารส�ตัว�  เน��องจากธิาตั4ส�งกะสเป็�นธิาตั4ท�จ1าเป็�นตั%อร%างกายี  โดยีป็กตั*ร%างกายีผ#�ใหญ่%ตั�องการส�งกะสว�นละ 15 มี*ลล*กร�มี  และเพิ่*�มีขึ้� นเป็�น 25 มี*ลล*กร�มี ในสตัรท�ให�นมีบ4ตัร  ซึ่*งค�ออกไซึ่ด�เป็�นยีาสมีานแผล ลดการอ�กเสบ  และยี�บยี� งแบคทเรยีได�ด  โดยีน1ามีาใช�เป็�นยีาสมีานผ*ว  และร�กษาโรคตั*ดเช� อท�ผ*วหน�งบางชน*ด เช%น โรคเร� อนกวาง  โรคผ*วหน�งเป็�นตั4%มีพิ่4พิ่องจากเช� อ

แบคทเรยี  โรคกลากเกล� อน  ฝัJ  อาการค�นตัามีผ*วหน�งและผ*วระคายีเค�อง  โดยีเส�นผ%านศึ#นยี�กลางขึ้องนาโนซึ่*งค�ออกไซึ่ด�ท�ใช�จะอยี#%ป็ระมีาณ 10 ถ�ง 20  นาโนเมีตัร  จากการส�งเกตัภายีใตั�กล�องก1าล�งขึ้ยีายีส#ง  พิ่บว%ามีล�กษณะเป็�นผงอน4ภาคละเอยีด  มีความีบร*ส4ทธิ*Eส#ง  มีสขึ้าวและไมี%เป็ล�ยีนส 

ด5�นำเคุร6�องส��อ�งและผิล�ติภณฑ์1กนำแดด1.นาโนซึ่*งค�ออกไซึ่ด�มีป็ระส*ทธิ*ภาพิ่ส#งในการป็?องก�นร�งส UVA และ UVB   นอกจากน� นยี�งมีอน4ภาคเล-กละเอยีด  มีความีบร*ส4ทธิ*Eส#ง  และป็ลอดภ�ยี  เหมีาะสมีท�จะน1าไป็ใช�เป็�นส%วนผสมีในผล*ตัภ�ณฑ์�ก�นแดด  ส1าหร�บผ*วเพิ่��อป็กป็?องร�งส UV   ซึ่*งค�ออกไซึ่ด�มีความีป็ลอดภ�ยีและอ%อนโยีนตั%อร%างกายี         โดยีได�ร�บการยี�นยี�นจาก Food and Drug Administration

(FDA)  ว%าเป็�น 1 ใน 2 ชน*ดขึ้องสารก�นแดดท�เป็�นส%วนผสมีในป็ระเภทผล*ตัภ�ณฑ์�ด#แลผ*วซึ่��งสามีารถป็?องก�นได�ท� ง UVA และ UVB 

 

 

 2.อน4ภาคป็กตั*ขึ้องซึ่*งค�ออกไซึ่ด�จะมีสขึ้าวเมี��อน1ามีาทาลงบนผ*ว  ด�งน� นซึ่*งค�ออกไซึ่ด�  จ�งไมี%น*ยีมีน1ามีาใช�ในการเป็�นครมีหร�อผล*ตัภ�ณฑ์�ก�นแดดส1าหร�บผ*ว  อยี%างไรก-ตัามี  นาโนซึ่*งค�ออก-ไซึ่ด�ได�ร�บการทดสอบโดยี Australian commonwealth scientific & industrialresearch organization  (CSIRO)  พิ่บว%านาโนซึ่*งค�ออกไซึ่ด�เมี��อน1ามีาใช�เป็�นส%วนผสมีขึ้องครมีหร�อโลช��นก�นแดดจะให�ส�มีผ�สน4%มีล��น  โป็ร%งใส  และไมี%มีสหล�งจากท�ทาลงบนผ*ว  นาโนซึ่*งค�ออกไซึ่ด�จ�งเหมีาะท�จะน1ามีาผสมีเป็�นสารก�นแดดในเคร��องส1าอาง

 

อ�ติส�หกรรมอ�ห�รสติว1และย� 

อาหารส�ตัว�ท�มีนาโนซึ่*งค�ออกไซึ่ด�จะให�ผลดกว%าการเตั*มีไมีโครซึ่*งค�ออกไซึ่ด�  โดยีจะท1าให�อ�ตัราการด#ดซึ่�มีเขึ้�าส#%ร %างกายีได�ส#งกว%า  ท1าให�ลดป็ร*มีาณการเตั*มีซึ่*งค�ออกไซึ่ด�ในอาหารได�

 

อ�ติส�หกรรมก�รผิล�ติย�ง

นาโนซึ่*งค�ออกไซึ่ด�ถ#กใช�เป็�นสารลดแรงตั�งผ*ว  ช%วยีในการยี�ดอายี4การใช�งานขึ้องยีางและใช�ในการผล*ตัยีางท�สามีารถป็?องก�นรอยีขึ้#ดขึ้ด

 

อ�ติส�หกรรมเซร�ม�ก

ป็กตั*ในอ4ตัสาหกรรมีเซึ่รามี*กจะใช�         ซึ่*งค�ออกไซึ่ด�ในการให�สขึ้าว      จากการใช�นาโนซึ่*งค�ออกไซึ่ด�   พิ่บว%าสามีารถช%วยีลดอ4ณหภ#มี*การเผาเซึ่รามี*กให�เหล�อเพิ่ยีง 400  ถ�ง  600 องศึาเซึ่ลเซึ่ยีส  โดยีหล�งการเผาพิ่บว%าผ*วขึ้องเซึ่รามี*กท�ได�มีความีมี�นวาวราวก�บกระจก

 

อ�ติส�หกรรมส��งทอและอ�ติส�หกรรมเคุม�อ6�นำๆ

ผล*ตัส*�งทอป็?องก�นแบคทเรยีและเช� อราการก1าจ�ดกล*�นขึ้องเส� อผ�า  เส� อผ�าท1าความีสะอาดตั�วเอง    ผล*ตัเส�นใยีและส*�งทอท�สามีารถป็?องก�นร�งส UV ได�

 

อ�ติส�หกรรมส�

นาโนซึ่*งค�ออกไซึ่ด�เป็�นสารป็?องก�นไฟฟ?าสถ*ตัตั�วใหมี%  ซึ่��งมีความีสามีารถเป็�นสารก��งตั�วน1า  การเตั*มีนาโน     ซึ่*งค�ออกไซึ่ด�ในเรซึ่*นจะสามีารถน1ามีาใช�ป็?องก�นไฟฟ?าสถ*ตัได�  ท� งยี�งสามีารถผล*ตัสป็?องก�นร�งส UV   สท�สามีารถท1าความีสะอาดตั�วเองได�

ก�รปีระย�กติ1ใชี5นำ�โนำเทคุโนำโลย�ในำก�รแก5ปี@ญ่ห�ส��งแวดล5อม

เคุร6�องฟอกอ�ก�ศึ ไมโคุร พล�สม�

ล�กษณะเด%นค�อการน1าเอาเทคโนโลยีการฟอกอากาศึ ด�วยีระบบไมีโครพิ่ลาสมีามีาใช� ห�วใจหล�กขึ้องเคร��องฟอกอากาศึ ค�อ กลไกลท�ซึ่�บซึ่�อนในการควบค4มีการท1างานระบบ Microplasma โดยีการป็ล%อยีป็ระจ4ขึ้องไฮีโดรเจนและป็ระจ4ขึ้องออกซึ่*เจนจากโมีเลก4ลขึ้องออกซึ่*เจนไป็ในอากาศึโดยีรอบ พิ่ล�งงานขึ้องป็ระจ4ไฟฟ?าท� งสอง ได�ท1าป็ฏิ*ก*ร*ยีาก�บน1 าในอากาศึ ผลท�ได�ก-ค�อ ป็ระจ4ไฟฟ?าบวกไฮีโดรเจนและป็ระจ4ไฟฟ?าลบออกซึ่*เจน ผล*ตัป็ระจ4ไฟฟ?าเพิ่��อให�เขึ้�าถ�งท4ก ๆ ส%วนขึ้องช%องอากาศึ ป็ระจ4ไฟฟ?าลบออกซึ่*เจนและป็ระจ4ไฟฟ?าบวกไฮีโดรเจนท1าหน�าท�รวมีก�นในร#ป็แบบขึ้องไมีโครพิ่ลาสมีาคล�สเตัอร�ซึ่��งได�ท1าการด#ดส*�งสกป็รกท�ลอยีอยี#%ในอากาศึ และมีอน4ภาคท�เล-กมีากมีองด�วยีตัาเป็ล%าไมี%เห-น เช%น เช� อไวร�ส แบคทเรยี ฝั4Hน ฯลฯ และด�งเอาไฮีโดรเจนเพิ่��อท1าให�มีค%าเป็�นกลางและหยี4ดการท1างานขึ้องส*�งสกป็รกให�หมีดไป็อยี%างส* นเช*งโดยีท1าหน�าท�ผ%านกระบวนการกรองหลายีขึ้� นตัอนด�วยีก�นเพิ่��อก1าจ�ดและยี�บยี� งเช� อโรค ส*�งแป็ลกป็ลอมีในอากาศึให�หมีดไป็ เพิ่��ออากาศึสะอาด สดช��นและบร*ส4ทธิ*Eภายีในห�อง เคร��องฟอกอากาศึ ไมีโครพิ่ลาสมีา มีเอกล�กษณ�อ�นโดเด%น ค�อ การกรองในหลายีขึ้� นตัอน เพิ่��อท1าให�สภาวะอากาศึโดยีรอบสะอาด สดช��นอยี%างแท�จร*ง เคร��องฟอกอากาศึ ไมีโครพิ่ลาสมีา ป็ระกอบด�วยีแผ%นกรองท�สามีารถกรองส*�งสกป็รกท�มีอน4ภาคเล-กท�ส4ดถ�ง 0.3 ไมีครอน และกรองอากาศึให�บร*ส4ทธิ*E 99.97 % ค�อ แผ%นกรองทร#-เฮีป็?า True-Hepa

ค4ณสมีบ�ตั*เฉัพิ่าะขึ้อง แผ%นกรอง นาโน ซึ่*ลเวอร� Nano Silver ท�ผสมีผสานก�บไททาเนยีมี ไดอ-อกไซึ่ด� ช%วยีในการก1าจ�ดและยี�บยี� งเช� อแบคทเรยี ไวร�ส และเช� อราชน*ดตั%าง ๆ อ�นเป็�นสารท�ก%อให�เก*ดโรคภ#มี*แพิ่� และแผ%นกรองคาร�บอน Activated Granular Carbon Filter ท�ท1าหน�าท�ขึ้จ�ดและก1าจ�ดกล*�นได�อยี%างมีป็ระส*ทธิ*ภาพิ่ ค4ณล�กษณะโดดเด%นไมีโครพิ่ลาสมีาด�วยีการท1างานขึ้องแผ%นกรอง 4 ช� นขึ้� นตัอนท� 1 กรองส*�งสกป็รกท��ว ๆ ไป็ เช%น ฝั4Hนผง ท�ป็ะป็นในอากาศึ และ

สามีารถถอดล�างท1าความีสะอาดได�ขึ้� นตัอนท� 2 กรองอากาศึให�บร*ส4ทธิ*E และด�กจ�บเช� อโรคตั%าง ๆ ด�วยีเทคโนโลยีนาโนซึ่*ลเวอร�ขึ้� นตัอนท� 3 มีความีสามีารถในการด�กจ�บโมีเลก4ลขึ้องกAาซึ่ สารระเหยี และกล*�นตั%าง ๆขึ้� นตัอนท� 4 ป็ระส*ทธิ*ภาพิ่ในการด�กจ�บฝั4Hนละออง เช� อโรค 99.97 % ท�ขึ้นาดดน4ภาค 0.3 ไมีครอน

แผ%นกรองท�ถอดล�างได�- ด�กจ�บฝั4Hนและส*�งแป็ลกป็ลอมีในอากาศึ

แผ%นกรอง ทร#-เฮีป็?า (True Hepaa) ค�ออะไร ?HEPA ยี%อมีาจาก High Efficency Particulate Arrestance

เป็�นแผ%นใยีแก�วท�มีการพิ่�ฒนามีาตั� งแตั%สมี�ยีสงครามีโลกคร� งท� 2 ป็?องก�นการร��วไหลขึ้องสารก�มีมี�นตัร�งสจากน*วเคลยีร� ป็5จจ4บ�น HEPA ได�ถ#กด�ดแป็ลงมีาใช� ในโรงพิ่ยีาบาล โรงงานอ4ตัสาหกรรมีชวภาพิ่ ท�ซึ่��งตั�องการควบค4มีอากาศึ ท�ไมี%บร*ส4ทธิ*E ยีกตั�วอยี%างเช%น องค�การ NASA และ ESA

(European Space Agency) ผ#�ซึ่��งใช�เง*นกว%าหลายีล�านดอลล%าร�เพิ่��อสร�างอ4ป็กรณ� ท�ท1าให�ส*�งแวดล�อมีน� นป็ราศึจากส*�งป็นเป็G อน HEPA มีป็ระส*ทธิ*ภาพิ่ในการจ�บส*�งสกป็รกในอากาศึท�มีอน4ภาคขึ้นาดเล-ก ขึ้นาด 0.3

ไมีครอน ได�ท� 99.97% 1 ไมีครอนเท%าก�บ 1 ส%วนล�านเมีตัร หร�อ 1

ไมีครอนเมีตัร ซึ่��งป็กตั*ขึ้นาดขึ้องเส�นผมีขึ้องคนเราน� น มีขึ้นาดตั� งแตั% 75

ถ�ง 100 ไมีครอน ป็ระส*ทธิ*ภาพิ่ HEPA จะว�ดเป็�นเป็อร�เซึ่-นตั� ท4ก ๆ 10,000 อน4ภาค จะมีอน4ภาค 0.3 ไมีครอนหล4ดออกมีาอยี%างมีาก 3

อน4ภาคเท%าน� น น��นหมีายีถ�งอน4ภาค 9,997 ถ#กจ�บอยี#%ใน HEPA

แผ%นกรอง Washable Pre-Filter

เป็�นตั�วกรองหยีาบ ฝั4Hนละออง เส�นผมี เศึษผง ขึ้นาดใหญ่% ท1าหน�าท�ด�กจ�บส*�งสกป็รกท�เกาะตั*ดแผ%นกรอง ซึ่��งสามีารถน1ามีาถอดล�างท1าความีสะอาดได�ตัลอดอายี4การใช�งานป็ระส*ทธิ*ภาพิ่หน��งเดยีวในการฆ่%าเช� อโรคด�วยีนาโนซึ่*ลเวอร� Nana Silver ด�วยีเทคโนโลยีช� นส#งขึ้องนาโนซึ่*ลเวอร�ในระบบ

การกรองอากาศึขึ้องเคร��องฟอกอากาศึ Beyond Microplasma Air

Purifier ท�สามีารถตั�านสารท�ก%อให�เก*ดเช� อแบคทเรยีและเช� อรา แผ%นกรองนาโนซึ่*ลเวอร�เคล�อบด�วยีสารไททาเนยีมี ไดอ-อกไซึ่ด� ซึ่��งใช�ก�นอยี%างกว�างขึ้วางในการก1าจ�ดเช� อแบคทเรยี รา ไวร�ส ฯลฯ ท�ลอยีอยี#%ในอากาศึ

http://www.hit-health.com/product.detail_328959_th_1453272

สองน�กว*จ�ยีพิ่�ฒนา"เส�นใยีนาโน" ก1าจ�ดสารพิ่*ษตักค�างจากการเกษตัร-โรงงาน ระบ4ให�ผลดไมี%ตั%างจากไททาเนยีมีผง แตั%หยี*บจ�บใช�งานง%ายีกว%า รศึ.ดร.พิ่*ชญ่� ศึ4ภผล ว*ทยีาล�ยีป็7โตัรเลยีมีและป็7โตัรเคมี จ4ฬาลงกรณ�มีหาว*ทยีาล�ยี เป็7ดเผยีว%าจากป็ระสบการณ�หลายีป็Jในการพิ่�ฒนาเทคน*คป็5� นเส�นใยีด�วยีไฟฟ?าสถ*ตั หร�อท�เรยีกว%า อ*เล-กโตัรสป็7นน*�ง (Electrospinning) จนสามีารถสร�างเส�นใยีให�มีขึ้นาดเล-กตั� งแตั%ระด�บนาโนเมีตัร จนตั1�ากว%า 10 ไมีโครเมีตัรได� ท1าให�เร*�มีมีองหาว*ธิการน1าเทคน*คน ไป็ป็ระยี4กตั�ใช� จนล%าส4ดได�พิ่�ฒนาเส�นใยีนาโนไททาเนยีส1าหร�บก1าจ�ดสารอ*นทรยี�ท�เป็�นพิ่*ษในน1 าเสยี โดยีร%วมีมี�อก�บ ผศึ.ดร.วรงค� ป็วราจารยี� คณะว*ศึวกรรมีศึาสตัร� "ขึ้ณะน เราสามีารถขึ้� นร#ป็ว�สด4ด�วยีเทคน*คน ได�หลายีชน*ดแล�ว ท� งพิ่อล*เมีอร�และเซึ่รามี*ค ก-เลยีมีองว%าการท�เราสามีารถขึ้� นร#ป็เส�นใยีละเอยีดได�ถ�งระด�บน น%าจะน1าไป็ใช�งานด�านไหนได�บ�าง ท�ผ%านมีาได�น1าไป็ใช�เป็�นโครงสร�างขึ้องเน� อเยี��อเทยีมี หร�อว�สด4ป็ลดป็ล%อยียีา หล�งจากได�หาร�อก�บอาจารยี�วรงค� จ�งได�ความีค*ดน1าเส�นใยีนาโนมีาใช�บ1าบ�ดน1 าเสยีโดยีเล�อกใช�ไททาเนยีมีไดออกไซึ่ด� มีาป็5� นเป็�นเส�นใยีแทนท�จะใช�แบบผงเหมี�อนป็5จจ4บ�น"

รศึ.ดร.พิ่*ชญ่� กล%าว โครงสร�างหน��งขึ้องไททาเนยีมีไดออกไซึ่ด� สามีารถท1าหน�าท�เป็�นตั�วเร%งป็ฏิ*ก*ร*ยีาแบบใช�แสงได� กล%าวค�อ เมี��อโดนแสงกระตั4�นจะท1าหน�าท�เป็�นตั�วเร%งป็ฏิ*ก*ร*ยีา และเมี��อน1ามีาขึ้� นร#ป็เป็�นเส�นใยี โครงสร�างท�ได�มีาน� นจะมีล�กษณะเหมี�อนแผ%นกรอง น�กว*จ�ยีท� งสองจ�งค*ดว%าน%าจะช%วยีก�นศึ�กษาความีเป็�นไป็ได� ในการใช�เส�นใยีนาโนไททาเนยีมีไดออกไซึ่ด�เป็�นตั�วเร%งป็ฏิ*ก*ร*ยีา

ส1าหร�บก1าจ�ดสารเคมีอ*นทรยี�ตักค�างท�เป็�นพิ่*ษ เช%น ยีาฆ่%าแมีลง และยีาฆ่%าว�ชพิ่�ช เป็�นตั�น กระบวนการว*จ�ยีเร*�มีขึ้� น ด�วยีการพิ่�ฒนา "เส�นใยีไททาเนยีมีไดออกไซึ่ด�" ท�มีขึ้นาดเล-กขึ้� นมีาก%อน โดยีสามีารถท1าได�ท�ระด�บเส�นผ%าศึ#นยี�กลาง 150-270 นาโนเมีตัร จากน� นน1าไป็ทดสอบความีสามีารถในการเป็ล�ยีนโครงสร�างขึ้องสารเคมีมีาตัรฐานท�ช��อว%า เมีท*ลนบล# ซึ่��งป็กตั*จะเป็�นสน1 าเง*น พิ่บว%าพิ่อเก*ดป็ฏิ*ก*ร*ยีาก�น สน1 าเง*นจะหายีไป็ ด�งน� นสารเคมีท�เป็�นอ*นทรยี�ตั�วอ��นก-น%าจะเป็�นไป็ในล�กษณะเดยีวก�นน ได� เมี��อน1าไป็เป็รยีบเทยีบป็ฏิ*ก*ร*ยีาในการยี%อยีสลายี ก�บไททาเนยีมีไดออกไซึ่ด� ท�ผงนาโนไททาเนยีมีมีาตัรฐานท�ใช�ในอ4ตัสาหกรรมีจร*ง พิ่บว%าสามีารถยี%อยีสลายีสารเมีท*ลนบล#ได�เร-วกว%า และป็ร*มีาณมีากกว%า นอกจากน การท�เส�นใยีมีขึ้นาดเล-กมีาก ท1าให�มีพิ่� นท�ผ*วส#งสามีารถท1าป็ฏิ*ก*ร*ยีาได�มีากกว%า และโดยีงานว*จ�ยีช* นน ได�ร�บการตัพิ่*มีพิ่�ใน วารสารแอพิ่พิ่ลายีแคตัาไลซึ่*ส และวารสารไซึ่อ�นซึ่� แอนด� เทคโนโลยี ออฟ แอดวานซึ่� แมีทเรยีล ส1าหร�บเส�นใยีนาโนไททาเนยีมีไดออกไซึ่ด� หร�อท�อาจารยี�พิ่*ชญ่�เรยีกว%า เส�นใยีนาโนไทเทเนยี มีขึ้�อดอยี#%ตัรงท�สามีารถจ�ดเก-บได�ง%ายีเมี��อน1าไป็ใช�ในบ%อบ1าบ�ด ขึ้ณะท�หากใช�แบบผงจะกระจายีท��วในน1 า ท1าให�เก-บได�ยีาก นอกจากน การขึ้� นร#ป็เป็�นเส�นใยียี�งไมี%ท1าให�ความีสามีารถในการเป็�นตั�วเร%งป็ฏิ*ก*ร*ยีาส#ญ่เสยีไป็ แถมียี�งอาจมีค4ณสมีบ�ตั*ดกว%าด�วยีซึ่1 า ส1าหร�บพิ่� นท�ท�เหมีาะจะน1าเส�นใยีไทเทเนยีมีไป็ใช� ได�แก%น*คมีอ4ตัสาหกรรมีท�มีการป็ล%อยีสารเคมีอ*นทรยี�ในป็ร*มีาณมีาก หร�อพิ่� นท�เกษตัรท�ใช�ยีาฆ่%าแมีลงเยีอะ โดยีหล�งจากน1าเส�นใยีไป็วางในบ%อแล�ว เมี��อโดนแสงอาท*ตัยี�ก-จะเป็ล�ยีนโครงสร�างขึ้องยีาฆ่%าแมีลงได� อยี%างไรก-ตัามี การเป็ล�ยีนโครงสร�างทางเคมีขึ้องสารอ*นทรยี�ไมี%ได�หมีายีความีว%า จะเป็ล�ยีนจากเป็�นพิ่*ษไมี%ให�เป็�นพิ่*ษได�เท%าน� น บางกรณอาจเป็ล�ยีนให�เป็�นพิ่*ษร�ายีกว%าเด*มีได� ด�งน� นทมีว*จ�ยีจ�งตั�องทดสอบสารอ*นทรยี�แตั%ละตั�วในสภาวะตั%างๆ ก�นก%อนถ�งจะน1าไป็ใช�จร*งได� คาดว%าน%าจะใช�เวลาในการทดสอบอกป็ระมีาณ 1-2 ป็J จ�งจะได�ค1าตัอบ

ท�มีา : กร4งเทพิ่ธิ4รก*จออนไลน� ว�นพิ่4ธิท� 14 มีนาคมี 2549http://www.bangkokbiznews.com/2006/03/15/s001_86187.php?news_id=86187http://www.nrct.go.th/2008/modules.php?op=modload&name=News&file=article&sid=2340&mode=thread&order=0&thold=0

ติวอย��งง�นำว�จุยท��เก��ยวข5อง

ก�รศึ กษ�คุว�มส�ม�รถในำก�รบั��บัดของส��งปีนำเปี=* อนำอ�นำทร�ย1ในำนำ�*�โดยใชี5นำ�โนำฟDล1มของไทท�เนำ�ยมไดออกไซด1

คุว�มส��คุญ่และท��ม�ของก�รว�จุย

สารอ*นทรยี�เป็�นส*�งป็นเป็G อนหล�กในน1 าและน1 าเสยีท�ท1าให�เก*ดป็5ญ่หามีลภาวะทางน1 าเป็�นอยี%างมีาก ตั�วอยี%างขึ้องสารอ*นทรยี� ได�แก% กล4%มีฟJนอล กล4%มีคลอโรเบนซึ่*น กล4%มีขึ้องสารละลายีฮีาโลจเนเตั-ด(halogenated

solvent) เช%น ไตัรคลอโรเอท*ลน เพิ่นตัะคลอโรเอท*ลน เป็�นตั�น กล4%มีขึ้องโพิ่ลอะโรมีาตั*คไฮีโดรคาร�บอน (polyaromatic hydrocarbon, PAH)

เช%น ไพิ่รน แอนทราซึ่น เป็�นตั�น สารอ*นทรยี�เหล%าน มี�กถ#กน1าไป็ใช�ในกระบวนการผล*ตัผล*ตัภ�ณฑ์�ตั%างๆ ขึ้องอ4ตัสาหกรรมี และเมี��อผ%านการใช�งานแล�ว สารอ*นทรยี�เหล%าน จะป็ะป็นมีาก�บน1 าท* งขึ้องโรงงาน ซึ่��งจากล�กษณะสมีบ�ตั*ท�ละลายีน1 าได�ด ท1าให�การก1าจ�ดสารอ*นทรยี�เหล%าน ด�วยีกระบวนการบ1าบ�ดน1 าเสยีแบบธิรรมีดา (conventional treatment) ไมี%สามีารถก1าจ�ดสารอ*นทรยี�ได�อยี%างมีป็ระส*ทธิ*ภาพิ่ นอกจากน สารอ*นทรยี�บางชน*ด

ได�แก% กล4%มีขึ้องครซึ่อล ฟอรมี�ลดไฮีด� มีล�กษณะขึ้องความีเป็�นพิ่*ษตั%อส*�งมีชว*ตัส#ง เมี��อป็นเป็G อนในน1 าท* งอ4ตัสาหกรรมี และเขึ้�าส#%ระบบบ1าบ�ดน1 าเสยีแบบชวภาพิ่ส%งผลให�เก*ดความีเป็�นพิ่*ษตั%อจ4ล*นทรยี�ในระบบบ1าบ�ด ท1าให�ระบบบ1าบ�ดน1 าเสยีไมี%สามีารถท1างานได� หากมีการระบายีน1 าท* งท�มีสารอ*นทรยี�เหล%าน ลงส#%แหล%งน1 าธิรรมีชาตั* สารอ*นทรยี�เหล%าน จะท1าให�ระด�บขึ้องป็ร*มีาณออกซึ่*เจนในน1 าตั1�า ส%งผลให�เก*ดการเน%าเสยีขึ้องแมี%น1 า ล1าคลอง และท1าให�ระบบน*เวศึว*ทยีาทางน1 าเสยีไป็ การก1าจ�ดสารอ*นทรยี�ออกจากน1 าท* งอ4ตัสาหกรรมีจ�งเป็�นว*ธิการท�จะสามีารถแก�ไขึ้ป็5ญ่หา มีลภาวะท�เก*ดขึ้� นท�จ4ดก1าเน*ด ซึ่��งส%งผลท1าให�ไมี%เก*ดป็5ญ่หาส*�งแวดล�อมีเมี��อมีการระบายีน1 าท* งจาก อ4ตัสาหกรรมีลงส#%แหล%งน1 าธิรรมีชาตั* ว*ธิการก1าจ�ดสารอ*นทรยี�จะขึ้� นอยี#%ก�บล�กษณะขึ้องสารน� นๆ เป็�นหล�ก เช%น หากเป็�นสารท�มีความีสามีารถในการเป็�นไอได�ส#ง การใช� air stripping

หร�อ steam stripping จะเป็�นว*ธิการท�เหมีาะสมี หร�อหากสารอ*นทรยี�น� นเป็�นสารท�มีโมีเลก4ลขึ้นาดใหญ่% การด#ดซึ่�บด�วยีถ%าน (activated carbon)

จะเป็�นว*ธิการท�ให�ป็ระส*ทธิ*ภาพิ่ส#ง เป็�นตั�น ในขึ้ณะท�หากสารอ*นทรยี�สามีารถละลายีน1 าได�ด โมีเลก4ลขึ้นาดเล-ก หร�อการกลายีเป็�นไอได�ตั1�า การก1าจ�ดสารอ*นทรยี�จะมีความีซึ่�บซึ่�อนและยี4%งยีากตัามีมีา กระบวนการโฟโตัคะตัะไลซึ่*ส โดยีการใช�ไททาเนยีมีไดออกไซึ่ด�เป็�นกระบวนการหน��งท�ได�ร�บการยีอมีร�บอยี%างแพิ่ร%หลายีในการก1าจ�ดส*�งป็นเป็G อนในน1 าท� งในส%วนขึ้องสารอ*นทรยี� และสาร อน*นทรยี�ว%าเป็�นว*ธิการท�ให�ป็ระส*ทธิ*ภาพิ่ส#งในการก1าจ�ด และได�ผลเป็�นอยี%างด อยี%างไรก-ดจากงานว*จ�ยีท�มีการศึ�กษาผ%านมีาน� น ได�มีการน1าว*ธิการน ไป็บ1าบ�ดสารอ*นทรยี�ตั%างๆ หลายีป็ระเภท เช%น ฟJนอล ไตัรคลอโรเอท*ลน ไดออกซึ่*น เป็�นตั�น โดยีเป็�นงานว*จ�ยีท�ศึ�กษาการบ1าบ�ดสารแตั%ละชน*ดในสภาวะตั%างๆ แตั%ยี�งไมี%มีงานว*จ�ยีใด ศึ�กษาในเช*งเป็รยีบเทยีบถ�งความีส�มีพิ่�นธิ�ขึ้องโครงสร�างขึ้องสารอ*นทรยี�ท�ส%งผลตั%อการก1าจ�ดสารอ*นทรยี�ด�วยีกระบวนการโฟโตั คะตัะไลซึ่*ส ซึ่��งผลขึ้องการศึ�กษาถ�งความีส�มีพิ่�นธิ�ขึ้องโครงสร�างขึ้องสารอ*นทรยี�ก�บป็ระส*ทธิ*ภาพิ่ขึ้องการบ1าบ�ดน จะสามีารถให�ขึ้�อมี#ลในภาพิ่รวมีถ�งชน*ดและล�กษณะขึ้องสารอ*นทรยี�ท�

สามีารถก1าจ�ดได�โดยีง%ายี ด�วยีกระบวนการโฟโตัคะตัะไลซึ่*ส ป็ระส*ทธิ*ภาพิ่ในการก1าจ�ดสารอ*นทรยี� แตั%ละชน*ดและยี�งบอกถ�งขึ้�อจ1าก�ดในการก1าจ�ดสารอ*นทรยี�ด�วยีกระบวนการด�งกล%าว อกด�วยี ซึ่��งจะเป็�นขึ้�อมี#ลพิ่� นฐานท�ส1าค�ญ่ในการเล�อกใช�ว*ธิการน ในการบ1าบ�ดน1 าเสยี งานว*จ�ยีน จ�งมี4%งเน�นท�จะศึ�กษาถ�งความีส�มีพิ่�นธิ�ขึ้องโครงสร�างขึ้องล�กษณะสารอ*นทรยี� ท�มีตั%อป็ระส*ทธิ*ภาพิ่ในการก1าจ�ดด�วยีกระบวนการโฟโตัคะตัะไลซึ่*ส เพิ่��อให�ได�ขึ้�อมี#ลในการน1าไป็ใช�งานได�จร*งขึ้องว*ธิการน โดยีกระบวนการโฟโตัคะตัะไลซึ่*สท�ใช�ในงานว*จ�ยีน จะใช�ไททาเนยีมีไดออกไซึ่ด�เป็�นคะตัะล*สตั� โดยีไททาเนยีมีไดออกไซึ่ด�ท�ใช�จะอยี#%ในล�กษณะขึ้องฟ7ล�มีบางเคล�อบบนว�สด4ตั�วกลางซึ่��งมีความีเหมีาะสมีและสะดวกในการน1าไป็ใช�งาน โดยีว*ธิการเตัรยีมีนาโนฟ7ล�มีน ได�มีการศึ�กษามีาก%อนแล�วโดยีคณะผ#�ว*จ�ยีจากงานว*จ�ยีก%อนหน�าน (จากการศึ�กษางานว*จ�ยีเร��อง "การพิ่�ฒนาไททาเนยีมีไดออกไซึ่ด�แบบฟ7ล�มีบาง ด�วยีว*ธิโซึ่ลเจลส1าหร�บการก1าจ�ดส*�งป็นเป็G อนในน1 า/ น1 าเสยี" ท4นสน�บสน4นจากศึ#นยีว*จ�ยีแห%งชาตั*ด�านการจ�ดการส*�งแวดล�อมีและขึ้องเสยีอ�นตัรายี และจากงานว*จ�ยีเร��อง "การพิ่�ฒนาตั�นแบบกระบวนการโฟโตัคะตัะไลซึ่*สส1าหร�บการก1าจ�ดและน1ากล�บโครเมียีมีจากน1 าเสยีโรงงานอ4ตัสาหกรรมี" ท4นสน�บสน4นจากศึ#นยี�เทคโนโลยีโลหะและว�สด4 แห%งชาตั* ส1าน�กงานพิ่�ฒนาว*ทยีาศึาสตัร�และเทคโนโลยีแห%งชาตั*) ส%วนสารอ*นทรยี�ท�น1ามีาก1าจ�ดในงานว*จ�ยีน ป็ระกอบด�วยีกล4%มีขึ้องสารอ*นทรยี�หล�ก ได�แก% สารอ*นทรยี�ในกล4%มีขึ้องฟJนอล และสาร อ*นทรยี�ในกล4%มีขึ้องเบนซึ่*น ซึ่��งเป็�นสารอ*นทรยี�ท�มีพิ่�นธิะเคมีตั%อก�นในร#ป็ขึ้องวงแหวน โดยีงานว*จ�ยีขึ้องสารอ*นทรยี�กล4%มีแรก จะด1าเน*นการว*จ�ยีในป็Jท� 1 โดยีเน�นการศึ�กษาถ�งผลขึ้องตั1าแหน%งพิ่�นธิะเคมีขึ้องอน4มี#ล ผลขึ้องชน*ดขึ้องสารฮีาโลเจน (คลอไรด� ฟล#ออไรด�) และจ1านวนขึ้องสารฮีาโลเจนท�มีในสารอ*นทรยี� ตั%อป็ระส*ทธิ*ภาพิ่ในการก1าจ�ดสารอ*นทรยี�ชน*ดน� นๆ ด�วยีนาโนฟ7ล�มีไททาเนยีมีไดออกไซึ่ด� ส%วนงานว*จ�ยีท�ด1าเน*นการในป็Jท� 2 จะเน�นการศึ�กษาถ�งการก1าจ�ดสารอ*นทรยี�ในส%วนขึ้องเบนซึ่*น โดยีพิ่*จารณาถ�ง ผลขึ้องชน*ดอน4มี#ลท�แตักตั%างก�น ผลขึ้องชน*ดขึ้องสารฮีาโลเจน (คลอไรด� ฟล#ออไรด�) และจ1านวนขึ้องสารฮีาโลเจนท�มีในสาร

อ*นทรยี� โดยีจะแสดงผลถ�งความีสามีารถในการก1าจ�ดขึ้องสารอ*นทรยี�ด�วยีนาโนฟ7ล�มีขึ้องไททาเนยีมีไดออกไซึ่ด�เมี��อสารอ*นทรยี�มีล�กษณะโครงสร�างแตักตั%างก�นไป็ตัามีท�ได�ก1าหนดไว� ผลท�ได�จากงานว*จ�ยีน จะเป็�นขึ้�อมี#ลท�ส1าค�ญ่ในการเล�อกใช�นาโนเทคโนโลยีในร#ป็แบบขึ้องไททาเนยีมีไดออกไซึ่ด�เพิ่��อเล�อกใช�ในการก1าจ�ดสารอ*นทรยี�ท�มีอยี#%ในน1 าได�อยี%างเหมีาะสมี

วติถ�ปีระสงคุ1ของโคุรงก�ร

เพิ่��อเป็�นการพิ่�ฒนาเทคโนโลยีโฟโตัคะตัะไลซึ่*ส ในร#ป็แบบขึ้องการใช�นาโนฟ7ล�มีไททาเนยีมีไดออกไซึ่ด� ไป็ใช�งานในการก1าจ�ดสารอ*นทรยี�ท�ป็นเป็G อนมีาก�บน1 าได� โดยีเฉัพิ่าะอยี%างยี*�งการก1าจ�ดฟJนอล เบนซึ่*น และคลอโรเบนซึ่*นออกจากน1 าเสยี

เพิ่��อหาความีส�มีพิ่�นธิ�ระหว%างโครงสร�างขึ้องโมีเลก4ลขึ้องสารอ*นทรยี�ก�บความีสามีารถในการบ1าบ�ดน1 าเสยีด�วยีนาโนฟ7ล�มีไททาเนยีมีไดออกไซึ่ด�

เพิ่��อพิ่�ฒนาให�เก*ดองค�ความีร# �ในด�านนาโนเทคโนโลยีท�สามีารถป็ระยี4กตั�ใช�ก�บการก1าจ�ดส*�งป็นเป็G อนในส*�งแวดล�อมีได�

ปีระโยชีนำ1ท��คุ�ดว��จุะได5รบัจุ�กก�รว�จุย

การน1าผลว*จ�ยีท�ได�ไป็ใช�ในการเล�อกก1าจ�ดสารอ*นทรยี�ท�เหมีาะสมีด�วยีกระบวนการโฟโตัคะตัะไลซึ่*ส โดยีใช�นาโนฟ7ล�มีไททาเนยีมีไดออกไซึ่ด� โดยีงานว*จ�ยีน จะบ%งบอกถ�งชน*ดขึ้องสารอ*นทรยี�ท�สามีารถถ#กก1าจ�ดได�อยี%างมีป็ระส*ทธิ*ภาพิ่ และบอกถ�งขึ้�อจ1าก�ดขึ้องกระบวนการโฟโตัคะตัะไลซึ่*สในการบ1าบ�ดและก1าจ�ดสารอ*นทรยี�บางป็ระเภท โดยีผลท�ได�ขึ้องงานว*จ�ยีน จะน1าไป็ส#%การเล�อกใช�เทคโนโลยีอยี%างเหมีาะสมีในการบ1าบ�ดน1 าเสยีส1าหร�บน1 าเสยี

ช4มีชน และน1 าเสยีอ4ตัสาหกรรมี ท1าให�การน1าเทคโนโลยีน ไป็ใช�งานเก*ดขึ้� นได�อยี%างมีป็ระส*ทธิ*ภาพิ่ โดยีเฉัพิ่าะอยี%างยี*�งการป็ระยี4กตั�เทคโนโลยีน ไป็ใช�ก�บการบ1าบ�ดน1 าเสยีขึ้องโรงงานอ4ตัสาหกรรมีตั%างๆ และจากการท�งานว*จ�ยีน เป็�นการพิ่�ฒนานาโนฟ7ล�มีไททาเนยีมีไดออกไซึ่ด� เพิ่��อใช�ในงานด�านส*�งแวดล�อมี ซึ่��งเป็�นการพิ่�ฒนาองค�ความีร# �ใหมี%ท�มีแนวโน�มีในการน1าไป็ใช�ได�จร*ง จ�งจ�ดได�ว%าเป็�นงานว*จ�ยีน1าร%อง และเป็�นจ4ดเร*�มีในการน1านาโนเทคโนโลยีไป็ใช�งานด�านส*�งแวดล�อมีขึ้องป็ระเทศึ ซึ่��งนอกจากจะได�องค�ความีร# �ท�มีการพิ่�ฒนาอยี%างตั%อเน��องจากงานว*จ�ยีเด*มีท�มีมีาก%อนหน�าน แล�ว ยี�งเป็�นป็ระโยีชน�ตั%อการพิ่�ฒนาและเพิ่*�มีศึ�กยีภาพิ่ในงานว*จ�ยีด�านนาโนเทคโนโลยีขึ้องป็ระเทศึอกด�วยี

http://www.kmutt.ac.th/rippc/nanoth.htm

การบ1าบ�ดสารฟล#ออไรด�ในน1 าใตั�ด*น โดยีการใช�เมีนเบรนออสโมีซึ่*สยี�อนกล�บชน*ดความีด�นตั1�าและนาโนเมีมีเบรน

ค4ณภาพิ่น1 าใตั�ด*นขึ้องป็ระป็าหมี#%บ�าน จ1านวน 119 แห%ง ในจ�งหว�ดล1าพิ่#น ป็ระเทศึไทยี ได�ร�บการส1ารวจ พิ่บว%า น1 าใตั�ด*นขึ้องป็ระป็าหมี#%บ�าน จ1านวน 53 แห%ง (ค*ดเป็�น 44.54%) มีค%า ฟล#ออไรด� มีากกว%า 0.7

มี*ลล*กร�มีตั%อล*ตัร ซึ่��งเป็�นค%ามีาตัรฐานน1 าด��มีบรรจ4ขึ้วดขึ้องกระทรวงอ4ตัสาหกรรมี นอกจากน ได�มีการส1ารวจระด�บความีร4นแรงขึ้องโรคฟ5นตักกระในเด-กน�กเรยีนท�มีอายี4ระหว%าง 13-18 ป็J ในจ�งหว�ดล1าพิ่#น พิ่บว%า พิ่� นท�ท�มีค%าฟล#ออไรด�ในน1 าใตั�ด*นส#ง จะส1ารวจพิ่บระด�บความีร4นแรงขึ้องโรคฟ5นตักกระในระด�บท�ส#ง นอกจากการส1ารวจค4ณภาพิ่น1 าได�ด*นขึ้องป็ระป็าหมี#%บ�าน และการส1ารวจระด�บความีร4นแรงขึ้องโรคฟ5นตักกระในเด-กน�กเรยีนแล�ว ได�มีการด1าเน*นการศึ�กษาป็ระส*ทธิ*ภาพิ่เมีนเบรนออสโมีซึ่*สยี�อมีกล�บ ชน*ดความีด�นตั1�า (UTC-70) และ นาโนเมีมีเบรน (UTC-60) ในการบ1าบ�ดน1 าใตั�ด*นท�มีการป็นเป็G อนขึ้องสารฟล#ออไรด� ด�งน� น ตั�วอยี%างน1 าใตั�ด*นท�มีการป็นเป็G อนขึ้องสารฟล#ออไรด�ในระด�บท�แตักตั%างก�น จ1านวน 2 แหล%ง ขึ้องจ�งหว�ดล1าพิ่#น ค�อ โรงผล*ตัน1 าบรรจ4ขึ้วดป็ระตั#โขึ้ง และโรงกรองน1 าส�นป็Hา

เหยีง จ�งถ#กน1ามีาว*เคราะห�และทดลอง ระหว%างเด�อน ก�นยีายีน 2548 ถ�งเด�อน มีกราคมี 2549 พิ่บว%า ตั�วอยี%างน1 าใตั�ด*นขึ้องโรงผล*ตัน1 าบรรจ4ขึ้วดป็ระตั#โขึ้ง มีค%าความีเขึ้�มีขึ้�นขึ้องสารฟล#ออไรด� อยี#%ระหว%าง 12.05-16.98

มี*ลล*กร�มีตั%อล*ตัร จ�ดว%าเป็�นน1 าใตั�ด*นท�มีค%าความีเขึ้�มีขึ้�นขึ้องสารฟล#ออไรด�ส#งมีาก ส%วนตั�วอยี%างน1 าได�ด*นขึ้องโรงกรองน1 าส�นป็Hาเหยีง มีค%าความีเขึ้�มีขึ้�นขึ้องสารฟล#ออไรด� อยี#%ระหว%าง 2.84-3.12 มี*ลล*กร�มีตั%อล*ตัร จ�ดว%าเป็�นน1 าใตั�ด*นท�มีค%าความีเขึ้�มีขึ้�นขึ้องสารฟล#ออไรด�ส#ง จากผลการศึ�กษาป็ระส*ทธิ*ภาพิ่ขึ้องนาโนเมีมีเบรน (UTC-60) พิ่บว%า น1 าใตั�ด*นขึ้องโรงผล*ตัน1 าบรรจ4ขึ้วดป็ระตั#โขึ้งมี ป็ระส*ทธิ*ภาพิ่ส#งส4ดในการบ1าบ�ดสารฟล#ออไรด� เท%าก�บ 80% ภายีใตั�ค%าแรงด�นน1 า เท%าก�บ 0.5 MPa และค%าพิ่เอชเร*�มีตั�นขึ้องน1 าใตั�ด*น ป็ระมีาณ 8 ในส%วนขึ้องน1 าใตั�ด*นขึ้องโรงกรองน1 าส�นป็Hาเหยีง มีป็ระส*ทธิ*ภาพิ่ส#งส4ดในการบ1าบ�ดสารฟล#ออไรด� เท%าก�บ 60 เป็อร�เซึ่-นตั� ภายีใตั�ค%าแรงด�นน1 า เท%าก�บ 0.5 MPa และค%าพิ่เอชเร*�มีตั�นขึ้องน1 าใตั�ด*น ป็ระมีาณ 7 ส1าหร�บการศึ�กษาป็ระส*ทธิ*าภาพิ่ขึ้องเมีนเบรนออสโมีซึ่*สยี�อนกล�บ ชน*ดความีด�นตั1�า (UTC-70) พิ่บว%า ภายีใตั�ค%าแรงด�นน1 า เท%าก�บ 0.5

MPa และค%าพิ่เอชเร*�มีตั�นขึ้องน1 าใตั�ด*น เท%าก�บ 7 ท�สภาวะน ป็ระส*ทธิ*ภาพิ่ส#งส4ดในการบ1าบ�ดสารฟล#ออไรด�ขึ้องน1 าใตั�ด*นขึ้องท� งสองแหล%งน1 า มีค%ามีากกว%า 90% ด�งน� น สร4ป็ได�ว%า ป็ระส*ทธิ*ภาพิ่ขึ้องเมีนเบรนออสโมีซึ่*สยี�อนกล�บ ชน*ดความีด�นตั1�า (UTC-70) ในการบ1าบ�ดน1 าใตั�ด*นท�มีการป็นเป็G อนขึ้องสารฟล#ออไรด� มีค%าส#งกว%า ป็ระส*ทธิ*ภาพิ่ขึ้องนาโนเมีมีเบรน (UTC-

60) ในการบ1าบ�ดน1 าใตั�ด*นท�มีการป็นเป็G อนขึ้องสารฟล#ออไรด� นอกจากน� นจากผลการทดลอง พิ่บว%า ค%าพิ่เอชท�จ4ด isoelectric point ขึ้องนาโนเมีมีเบรน (UTC-60) มีค%าเท%าก�บ 5 และ ค%าพิ่เอชท�จ4ด isoelectric point

ขึ้องเมีนเบรนออสโมีซึ่*สยี�อนกล�บ ชน*ดความีด�นตั1�า (UTC-70) มีค%าเท%าก�บ 6 ตัามีล1าด�บ อยี%างไรก-ตัามี ในกรณขึ้องเมีนเบรนออสโมีซึ่*สยี�อนกล�บ ชน*ดความีด�นตั1�า (UTC-70) ควรป็ร�บค%าพิ่เอชเร*�มีตั�นขึ้องน1 าใตั�ด*นมีากกว%า 4

เพิ่��อหลกเล�ยีงการเก*ดการบ1าบ�ดสารฟล#ออไรด�แบบเป็�นลบ

http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/6695

กรณ�ศึ กษ� ติ��งๆ ท��ใชี5นำ�โนำเทคุโนำโลย�ในำก�รแก5ปี@ญ่ห�ส��งแวดล5อม

นาโนเทคโนโลยีเป็�นเทคโนโลยีท�จะช%วยีด�านส*�งแวดล�อมีได�ในเร��อง1. น1 า, น1 าเสยี (water, wastewater)

2. ขึ้องเสยี/ขึ้ยีะอ�นตัรายี3. การฟG นตั�วขึ้องทร�พิ่ยีากร4. การป็?องก�นภาวะมีลพิ่*ษ

บทบาทส1าค�ญ่ขึ้องนาโนเทคโนโลยีด�านส*�งแวดล�อมีมี�กจะเก�ยีวขึ้�องก�บ การพิ่�ฒนาเซึ่นเซึ่อร�ท�ใช�ตัรวจจ�บสารพิ่*ษตั%างๆ ท�ป็นเป็G อนในน1 าเสยีและอากาศึจากโรงงานอ4ตัสาหกรรมี การพิ่�ฒนาว�สด4ท�มีร#พิ่ร4นขึ้นาดนาโน เช%น ซึ่โอไลตั� (zeolites) นาโนเซึ่รามี*ก (nanoceramic) หร�อแผ%นกรองป็ระส*ทธิ*ภาพิ่ส#งท�สามีารถด�กจ�บสารพิ่*ษตั%างๆ ก%อนถ#กป็ล%อยีออกมีาในแหล%งน1 าธิรรมีชาตั* หร�อการใช�สารเร%งป็ฏิ*ก*ร*ยีาขึ้นาดนาโน (nanolites) ในการลดความีเป็�นพิ่*ษและยี%อยีสลายีสารพิ่*ษท�อยี#%ในส*�งแวดล�อมีให�หมีดไป็

1. zeolite (ซ�โอไลท1)ค4ณป็ระโยีชน� การใช� แหล%งว�ตัถ4ด*บท�ด ขึ้องซึ่โอไลท� ในการน1าไป็ใช�ท� ง

ในการเกษตัร เพิ่��อป็ร�บป็ร4งค4ณภาพิ่ด*น เพิ่*�มีผลผล*ตั ท� งพิ่�ชสวน พิ่�ชไร% ส%วนด�านป็ระมีง ช%วยีด#ดซึ่�บแก-สพิ่*ษ แก-สแอมีโมีเนยี ในน1 า1.     Zeolite powder : ซ�โอไลท1 ชีนำ�ดผิง น*ยีมีใช�มีากในการเพิ่าะเล ยีงส�ตัว�น1 า โดยีเฉัพิ่าะการเล ยีงก4�งมีานานมีากกว%า 15-20 ป็J ใช�ได�ท� งการเตัรยีมีบ%อโดยีหว%านไป็ท��วพิ่� นบ%อ หร�อ ขึ้ณะเล ยีง ซึ่��งช%วยีด#ดซึ่�บ จ�บกAาซึ่พิ่*ษ จ1าพิ่วก กAามีแอมีโมีเนยี กAาซึ่ขึ้%เน%า ท�เก*ดจากขึ้องเสยีจ1าพิ่วกขึ้ ก4�ง และ

อาหารท�เหล�อเน%าเสยี ป็5จจ4บ�นมีการน1าไป็ป็ระยี4กตั�ในการเกษตัร พิ่�ชไร% พิ่�ชสวน

     ว*ธิการส�งเกตั4ค4ณภาพิ่ท�ดขึ้อง ซึ่โอไลท� ผง : เน� อน*�มีฟ# เบา เหมี�อนแป็?งมี�น ไมี%มีความีหยีาบ หร�อ

เป็�นฝั4Hนเมี-ดทรายี สเขึ้ยีวอมีฟ?า ละลายีน1 าได�2.     Zeolite grain : ซ�โอไลท1 ชีนำ�ดเกร+ด ส%วนใหญ่%ใช�ในการบ1าบ�ดน1 า

อ4ตัสาหกรรมี ใช�ในการกรองน1 า ( อ�ดอยี#%ร#ป็แท%ง )ตัลอดจนใช�ในการกรอง บ1าบ�ดน1 าในฟาร�มีป็ลาร�พิ่ ฟาร�มีป็ลาสวยีงามี และใช�ในตั#�ป็ลา โดยีใช�รองพิ่� นในตั#�ป็ลา รวมีถ�ง ใช�เป็�นตั�วรองพิ่� นกระบะให�แมีวฉั� (cat

sand) ซึ่��งการใช�งานจะแยีกตัามีขึ้นาดขึ้องซึ่โอไลท�     2.1 ซึ่โอไลท�ชน*ด 01-03 mm.

2.2 ซึ่โอไลท�ชน*ด 03-05 mm.

2.3 ซึ่โอไลท�ชน*ด 05-07 mm

ว*ธิการส�งเกตั4ค4ณภาพิ่ท�ดขึ้อง ซึ่โอไลท� เกร-ด : สเขึ้ยีวอมีฟ?า ไมี%แตักไซึ่ล� เน� อผ*วไมี%มี�น3. Zeolite granular : ซ�โอไลท1 ชีนำ�ดเม+ด ใช�ก�นมีากเหมี�อนชน*ดผง  ว*ธิการส�งเกตั4ค4ณภาพิ่ท�ดขึ้อง ซึ่โอไลท� เมี-ด : เมี-ดกลมีสวยี ผ*วเรยีบไมี%ขึ้4ขึ้ระ สตั�องอมีเขึ้ยีว ป็5จจ4บ�นมีการน1าซึ่โอไลท� (Zeolite) ไป็ใช�ในการเกษตัร โดยีน1าเสนอเป็�น ส�นำธี�1แร� , แร�ธี�ติ�รวม , แร�ธี�ติ�บัร�ส�ทธี1 แล�วแตั%ใครจะกล%าวอ�างก�น เพิ่ราะในความีเป็�นจร*ง ซึ่โอไลท�ถ�อว%าเป็�นส*นแร% หร�อ แร%น��นก-ถ#กตั�อง แตั%การกล%าวอ�างสรรพิ่ค4ณ การด#ดซึ่�บ จ�บป็4Pยี การป็ร�บป็ร4งค4ณภาพิ่ด*น การช%วยีเสร*มีระบบราก การช%วยีเสร*มีการป็?องก�นโรค น��นตั%างๆเป็�นขึ้�อดขึ้อง ซึ่โอไลท�

2. โคุรงสร5�งโลหะท��ม�ร)พร�นำขนำ�ดใหญ่�สร5�งจุ�กอนำ�ภ�คุนำ�โนำทองข�วมีหาว*ทยีาล�ยีคอร�เนลป็ระสบความีส1าเร-จในการพิ่�ฒนาส�งเคราะห�ว�สด4

โลหะซึ่��งมีล�กษณะร#พิ่ร4นขึ้นาดเป็�นนาโนเมีตัรท�เรยีกว%าโลหะเมีโสฟอร�ส (Mesoporous Metals) ว�สด4น สามีารถเป็�นส��อให�มีการน1าพิ่าขึ้องโมีเลก4ล

ตั%างๆ ไหลผ%านร#ด�งกล%าว ด�งน� นจ�งสามีารถใช�ในการเป็�นขึ้��วไฟฟ?า (Electrodes) ขึ้องเซึ่ลเช� อเพิ่ล*ง หร�อในการป็ระยี4กตั�ใช�เป็�นสารเร%งป็ฏิ*ก*ร*ยีา (Catalysis) และอ4ป็กรณ�ด�านแสง (Photonics)

ในช%วงไมี%ก�ป็Jท�ผ%านมีา เทคโนโลยีในการส�งเคราะห�ว�สด4มีความีก�าวหน�าอยี%างมีาก ด�งน� นจ�งมีการผล*ตัว�สด4ท�มีร#พิ่ร4น (Porous) หลายีชน*ด เช%น สารป็ระกอบป็ระเภทซึ่โอไลท� (Zeolite) และสารป็ระเภทโลหะ –สารอ*นทรยี� แตั%ว*ธิการในการส�งเคราะห�ท�เก�ยีวก�บสารป็ระกอบอ*นทรยี�น� นยี�งยีากท�จะผล*ตัโลหะท�มีร#พิ่ร4นท�มีขึ้นาดใหญ่%กว%า 2 นาโนเมีตัร ท��งน เน��องจากโลหะมีพิ่ล�งงานท�ผ*ว (Surface Energies) ส#งท1าให�อน4ภาครวมีตั�วเป็�นกล4%มีก�อน (Cluster) จ�งมีแนวโน�มีท�อน4ภาคโลหะจะมีาเรยีงตั�วอยี%างเป็�นระเบยีบได�ยีาก

ทมีว*จ�ยีจากมีหาว*ทยีาล�ยีคอร�เนลน1าทมีโดยีนายี Ulrich Wiesner น�กว�สด4ศึาสตัร� เตัรยีมีว�สด4โลหะร#พิ่ร4นจากการป็ระกอบตั�วเอง (Self-Assembly) ขึ้องโคโพิ่ล*เมีอร� และอน4ภาคนาโนทองค1าขึ้าว ท��งน ทมีว*จ�ยีใช�ionicliquid ligands (Methylammonium

chloride compounds) เพิ่��อให�ได�อน4ภาคทองค1าขึ้าวขึ้นาด 1.8 นาโนเมีตัรท�ละลายีได� และป็?องก�นการจ�บตั�วเป็�นกล4%มีก�อน (Agglomeration) และเมี��อน1าไป็รวมีก�บ Isoprene-methacrylate

block โพิ่ล*เมีอร� อน4ภาคโลหะจะป็ระกอบตั�วเรยีงเป็�นระเบยีบก�บสารอ*นทรยี�เก*ดเป็�นโครงสร�างโลหะอ*นทรยี�(Metal-organic hybrid structures) ในท�ายีส4ดเมี��อใช�ความีร�อนด�งเอาองค�ป็ระกอบอ*นทรยี�ออกเหล�อเป็�นว�สด4โลหะทองค1าขึ้าวท�เป็�นระเบยีบและมีร#พิ่ร4นในช%วง 10 – 20 นาโนเมีตัร

ผลการว*จ�ยีด�งกล%าวพิ่บว%ามีความีก�าวหน�าอยี%างใหญ่%หลวง เน��องจากว�สด4ใหมี%ด�งกล%าวอาจน1าไป็ส#%การ

น1าไป็ป็ระยี4กตั�ใช�มีากมีายี เช%น การน1าไป็ใช�เป็�นขึ้��วไฟฟ?าในแบตัเตัอร� และเซึ่ลเช� อเพิ่ล*ง นอกจากน อาจน1าไป็ใช�ป็ระโยีชน�ในการแยีกสารทางเคมี และการผล*ตัผล�กเมีโสฟอร�สเพิ่��อเป็�นสารเร%งป็ฏิ*ก*ร*ยีา

A new synthesis guides platinum nanoparticles toform ordered materials with 10–20-nm-sized pores.

3. ผิงนำ�โนำเซร�ม�กอ4สาหกรรมีเซึ่รามี*กในป็ระเทศึไทยีน� นส%วนใหญ่%เป็�นการผล*ตัเพิ่��อตัอบ

สนองความีตั�องการภายีในป็ระเทศึและทดแทนการน1าเขึ้�าจากตั%างป็ระเทศึ แตั%มีแนวโน�มีว%าจะมีการพิ่�ฒนาก�าวหน�าจนเป็�นอ4ตัสาหกรรมีผล*ตัเพิ่��อส%งออก โดยีสามีารถเพิ่*�มีมี#ลค%าการส%งออกจาก 499.7 ล�านเหรยีญ่สหร�ฐเป็�น 534.3 ล�านเหรยีญ่สหร�ฐในป็J 2545 หร�อเพิ่*�มีขึ้� นถ�งร�อยีละ 6.9

ผงเซึ่รามี*ก เป็�นว�ตัถ4ด*บส1าค�ญ่ในอ4ตัสาหรรมีเซึ่รามี*ก นอกจากน� นผงเซึ่รามี*กยี�งถ#กน1าไป็ใช�ในอ4ตัสาหกรรมีอ��น ๆ ได�อกด�วยีเช%น อ4ตัสาหกรรมีทหาร อ4ตัสาหกรรมีผล*ตัช* นส%วนเคร��องจ�กรกล และยีานยีนตั� อ4ตัสาหกรรมีอ*เล-กทรอน*กส� อ4ตัสาหกรรมีผล*ตัว�สด4การแพิ่ทยี� นาโนเทคโนโลยีได�เขึ้�ามีามีบทบาทตั%ออ4ตัสหกรรมีการผล*ตัผงเซึ่รามี*กเช%นก�น เน��องการผล*ตัผงนาโนเซึ่รามี*ก น� นท1าให�ตั�นท4นการผล*ตัลดลง และท1าให�ช* นงานท�ผล*ตัได�มีค4ณสมีบ�ตั*พิ่*เศึษมีากขึ้� น

ศึ#นยี�นาโนเทคโนโลยีแห%งชาตั* ส1าน�กงานพิ่�ฒนาว*ทยีาศึาสตัร�และเทคโนโลยีแห%งชาตั* ได�ให�ท4นสน�บสน4นงานว*จ�ยีแก% ดร. ส4ขึ้เกษมี ก�งวานตัระกล# มีหาว*ยีาล�ยีเทคโนโลยีส4รนาร ในเร��องการส�งเคราะห�ผงนาโนเซึ่รามี*กเช*งป็ระกอบด�วยีว*ธิการผสมีแบบช*งกลชน*ดตั�นท4นตั1�า จากการป็ระยี4กตั�ใช�เคร��องบด/ผสมีสารท�มีใช�ก�นอยี#%ท��วไป็ ขึ้�อดขึ้องการผล*ตัผงนาโนเซึ่มี*กด�วยี

ว*ธิน ค�อไมี%ตั�องใช�สารเคมี หร�อความีร�อนเขึ้�ามีาเก�ยีวขึ้�อง ท� งยี�งสามีารถผล*ตัผงว�สด4นาโนในระด�บนาโนเมีตัรได�หลายีชน*ด ได�แก% ผงนาโนเซึ่รามี*ก หร�อผงนาโนเซึ่รามี*กเช*งป็ระกอบ และสามีารถน1าไป็ป็ระยี4กตั�ใช�ได�หลายีด�าน โดยีใช�เวลาส� น และได�ผลผล*ตัแตั%ละคร� งในป็ร*มีาณมีากท1าให�ตั�นท4นการผล*ตัลดลง อ4ป็กรณ�และว*ธิการผล*ตัไมี%ซึ่�บซึ่�อน ซึ่��งสามีารถน1าไป็ป็ระยี4กตั�ใช�ในการผล*ตัแบบขึ้ยีายีขึ้นาดเช*งพิ่าณ*ชยี�ได�ในอนาคตั ผงว�สด4นาโนท�ได�จากงานว*จ�ยีน สามีารถน1ามีาใช�ขึ้� นร#ป็เป็�นว�สด4นาโนท�มีสมีบ�ตั*ท�ดเหมีาะสมีอยี%างยี*�งส1าหร�บงานเช*งโครงสร�าง ว�สด4เคล�อบแขึ้-ง อ4ป็กรณ�แลกเป็ล�ยีนความีร�อน เคร��องมี�อตั�ดแตั%งว�สด4 เกราะก�นกระส4นป็Gน เบรครถยีนตั�เป็�นตั�น ซึ่��งผล*ตัภ�ณฑ์�เหล%าน ส%วนใหญ่%เป็�นว�สด4น1าเขึ้�าจากตั%างป็ระเทศึ และมีแนวโน�มีการบร*โภคท�เพิ่*�มีขึ้� นเร��อยี ๆ

การผล*ตัผงนาโนเซึ่รามี*กขึ้� นได�เองภายีในป็ระเทศึจะท1าให�ป็ระเทศึไทยีเพิ่*�มีขึ้ดความีสามีารถในการพิ่��งพิ่าตันเอง และเพิ่*�มีศึ�กยีภาพิ่ในการแขึ้%งขึ้�นท� งทางด�านการค�าและทางด�านเทคโนโลยีว�สด4ก�บตั%างป็ระเทศึได�หมีายีเหตั4 ผงนาโนเซึ่รามี*กน� นป็ระกอบไป็ด�วยีสารซึ่*ล*กา และคาร�บอน

นาโนเทคโนโลยี ก-ค�อ การจ�ดการ การสร�าง การส�งเคราะห�ว�สด4 “

อ4ป็กรณ�และระบบตั%างๆ ท�มีขึ้นาดเล-กอยี#%ในช%วง 1 ถ�ง 100 นาโนเมีตัร ด�วยีความีถ#กตั�องและแมี%นยี1า ซึ่��งจะส%งผลให�ว�สด4หร�ออ4ป็กรณ�ตั%างๆมี สมีบ�ตั*ท�พิ่*เศึษขึ้� น ท1าให�เก*ดป็ระโยีชน� ตั%อผ#�ใช�สอยีและเพิ่*�มีมี#ลค%า“ ”

ทางเศึรษฐก*จได�”

nZVI ในำก�รแก5ปี@ญ่ห�ส��งแวดล5อมnZVI ค�อ สารระด�บอน4ภาคนาโน ท�มีความีเป็�นตั�วรด*วซึ่�ส#งจ�งน*ยีมีน1า

มีาใช�ในการลดสารจ1าพิ่วก chlorinated organic compound ในด*น

และน1 าบาดาล โดยีจากขึ้นาดท�เล-กท1าให�มีพิ่� นท�ผ*วในการท1าป็ฏิ*ก*ร*ยีาก�บสารมีากขึ้� น และความีสามีารถในการท1างานสามีารถท1างานได�มีากกว%า 1000

คร� ง ท1าให� nZVI มีความีสารมีารถในการบ1าบ�ดน1 าได�ส#ง ภายีในอน4ภาคขึ้อง nZVI จะเป็�นสารจ1าพิ่วก zero-valent หร�อโลหะท�มีป็ระจ4เป็�นศึ#นยี� เช%น Fe(II),Fe(III) เป็�นตั�น ซึ่��งมีขึ้นาดอยี#%ท�ระหว%าง 50-300 นาโนเมีตัร ซึ่��งแตั%ละอน4ภาคมีความีสามีารถในการเขึ้�าท1าป็ฏิ*ก*ร*ยีาท� 10-1000 คร� ง nZVI

มีความีสามีารถท�จะแพิ่ร%กระจายีเขึ้�าไป็ในตั�วน1าพิ่าได�หลายีชน*ด เช%น น1 า กAาซึ่ไนโตัรเจน น1 ามี�นพิ่�ช เป็�นตั�น ซึ่�งสารเหล%าน จะเป็�นตั�วท�ช%วยีน1าเอาอน4ภาคนาโนไป็ยี�งจ4ดท�เราตั�องการท1าการบ1าบ�ดได�

ภาพิ่แสดงล�กษณะขึ้องอน4ภาคนาโน

ภาพิ่แสดงหยีดน1 ามี�นพิ่�ชท�มีอน4ภาคนาโนผสมีอยี#%

ก�รสงเคุร�ะห1อนำ�ภ�คุนำ�โนำ nZVI

การส�งเคราะห�อน4ภาคนาโน nZVI น� นสามีารถท1าได�หลายีว*ธิด�วยีก�นด�งตัาราง

ซึ่��งว*ธิการตักตัะกอนด�วยี NaBH4 เป็�นว*ธิการท�ให�ผลดท�ส4ดว�ธี�ก�รติกติะกอนำด5วย NaBH4

เราสามีารถเตัรยีมีอน4ภาคนาโน nZVI ได�โดยีการเตั*มี สารละลลายี NaBH4 ความีเขึ้�มีขึ้�น 0.16 M ลงในสารละลายี FeCl3 ∙6H2O ความีเขึ้�มีขึ้�น 0.1 M ในสภาวะบรรยีากาศึ(อ4ณหภ#มี*ห�อง) จากน� นตั� งท* งโดยีใช� magnetic stirer จนเก*ดการตักตัะกอนเป็�นตัะกอนสด1าขึ้อง Fe0 ซึ่��ง Fe3+ ถ#ก reduce ไป็เป็�น Fe0 ซึ่��งตัะกอนสด1า น เราสามีารถน1า ไป็ท1าป็ฏิ*ก*ร*ยีาตั%างๆตั%อไป็ได�

ก�รว�เคุร�ะห1อนำ�ภ�คุนำ�โนำ nZVI

Solution of 0.16 M NaBH4

(98%, Aldrich)Solution of 0.1 M FeCl3 ∙6H2O (98%, Aldrich)

Fe0 Precipitates(w

กล5องจุ�ลทรรศึนำ1อ�เล+กติรอนำ (Electron Microscope)

ในระยีะแรกได�มีการพิ่�ฒนากล�องจ4ลทรรศึน� โดยีอาศึ�ยีแสงสว%างเป็�นส��อกลางขึ้องการมีองเห-นผ%านระบบก1าล�งขึ้ยีายีขึ้องเลนส�แก�ว (Optical

lens) เรยีกว%ากล�องจ4ลทรรศึน�แบบแสง (Optical Microscope) แตั%มีขึ้ดจ1าก�ดขึ้องการมีองเห-นในด�านก1าล�งขึ้ยีายี และความีสามีารถในการแจกแจงโครงสร�างขึ้นาดเล-ก (Resolving power) ตั%อมีาจ�งมีการพิ่�ฒนากล�องจ4ลทรรศึน�อ*เล-กตัรอน โดยีใช�อ*เล-กตัรอนท�ถ#กเร%งด�วยีสนามีไฟฟ?าในส4ญ่ญ่ากาศึให�มีพิ่ล�งงานส#งขึ้� น ซึ่��งมีพิ่ฤตั*กรรมีทางกายีภาพิ่คล�ายีคล��นแสง และสามีารถบ�งค�บให�คล��นอ*เล-กตัรอนมีขึ้นาดความียีาวคล��นส� นกว%าคล�� นแสงในช%วงท�ตัามีองเห-น ท1า ให�สามีารถเห-นรายีละเอยีดขึ้องโครงสร�างขึ้นาดเล-กได� (ว*ร4ฬห� มี�งคละว*ร�ช และ ส4ว*ทยี� ป็4ณณช�ยียีะ,2534)

หลกก�รเบั6*องติ5นำของกล5องจุ�ลทรรศึนำ1อ�เล+กติรอนำแหล%งก1าเน*ดแสงอ*เล-กตัรอนได�จากการป็Gนยี*งอ*เล-กตัรอน (Electron

gun) ซึ่��งเป็�นขึ้ดลวดท�งสเตัน เมี��อเพิ่*�มีกระแสไฟฟ?าเขึ้�าไป็ในขึ้ดลวดท1าให�อ*เล-กตัรอนถ#กป็ลดป็ล%อยีออกมีาจากขึ้ดลวดท�งสเตันเน��องจากอ*เล-กตัรอนมีขึ้นาดเล-กมีากและเพิ่��อป็?องก�นการชนก�นขึ้องมีวลอากาศึก�บล1าแสงอ*เล-กตัรอน ซึ่��งจะท1าให�เก*ดการห�กเหได� จ�งตั�องมีการด#ดอากาศึจากตั�วกล�องให�เป็�นส4ญ่ญ่ากาศึ ระบบเลนส�ท�ใช�เป็�นระบบเลนส�แมี%เหล-กไฟฟ?า (Electromagnetic lens) แทนเลนส�แก�วท�ใช�ในกล�องจ4ลทรรศึน�ชน*ดแสงธิรรมีดา เลนส�แมี%เหล-กไฟฟ?าป็ระกอบด�วยีขึ้ดลวดพิ่�นรอบแท%งแมี%เหล-ก เมี��อกระแสไฟฟ?าผ%านเขึ้�าไป็ท1าให�เก*ดสนามีแมี%เหล-กขึ้� น สนามีแมี%เหล-กไฟฟ?าจะท1าให�ล1าแสงอ*เล-กตัรอนเขึ้�มีขึ้� น เพิ่��อไป็ตักกระทบก�บตั�วอยี%างว�ตัถ4ท�จะศึ�กษา เลนส�ขึ้องกล�องจ4ลทรรศึน�อ*เล-กตัรอนป็ระกอบด�วยีเลนส�รวมีแสง (Objective lens) และ Projector lens ท1าหน�าท�ฉัายีภาพิ่จากว�ตัถ4ลงบนจอภาพิ่คล�ายีก�บ Eyepiece ขึ้องกล�องจ4ลทรรศึน�ชน*ดแสงธิรรมีดา จอภาพิ่ฉัาบด�วยีสารเร�องแสงพิ่วกฟอสฟอร�ส เมี��อล1าแสงอ*เล-กตัรอนตักลงบนจอ จะท1าให�เก*ดการเร�องแสงขึ้� นเป็�นสารสเขึ้ยีวแกมีเหล�องท�มีองเห-นได�ด�วยีตั%าเป็ล%า กล�องจ4ลทรรศึน�อ*เล-กตัรอนในป็5จจ4บ�นมี 2 ชน*ดด�วยีก�น ค�อ

กล�องจ4ลทรรศึน�อ*เล-กตัรอนแบบส%องผ%าน (Transmission electron

microscope) และกล�องจ4ลทรรศึน�อ*เล-กตัรอนแบบส%องกราด (Scanning electron microscope)(Wischnitzer, 1989)

1. กล5องจุ�ลทรรศึนำ1อ�เล+กติรอนำแบับัส�องผิ��นำ (Transmission electron microscope; TEM)กล�องจ4ลทรรศึน�อ*เล-กตัรอนแบบส%องผ%านใช�ศึ�กาตั�วอยี%างชน*ดบาง ซึ่��งเตัรยีมีขึ้� นโดยีว*ธิพิ่*เศึษเพิ่��อให�ล1าแสงอ*เล-กตัรอนผ%านทะล4ได� กล�องป็ระเภทน ส ร� า ง ภ า พิ่ โ ด ยี ก า ร น ตั ร ว จ ว� ด อ* เ ล- ก ตั ร อ น ท� ท ะ ล4 ผ% า น ตั� ว อ ยี% า ง กล�องจ4ลทรรศึน�อ*เล-กตัรอนแบบส%องผ%านเหมีาะส1าหร�บศึ�กษารายีละเอยีดขึ้ององค�ป็ระกอบภายีในตั�วอยี%าง เช%น องค�ป็ระกอบภายีในเซึ่ลล� ล�กษณะขึ้องเยี��อห4�มีเซึ่ลล� ผน�งเซึ่ลล� เป็�นตั�น ซึ่��งจะให�รายีละเอยีดส#งกว%ากล�องจ4ลทรรศึน�ชบน*ดอ��นๆ เน��องจากมีก1าล�งขึ้ยีายีและป็ระส*ทธิ*ภาพิ่ในการแจกแจงรายีละเอยีดส#งมีาก (ก1าล�งขึ้ยีายีส#งส4ดป็ระมีาณ 0.1 นาโนเมีตัร)

หลกก�รท��ง�นำของ TEM

ป็ระกอบด�วยีแหล%งก1าเน*ดอ*เล-กตัรอนซึ่��งท1าหน�าท�ผล*ตัอ*เล-กตัรอนให�ก�บระบบ โดยีกล4%มีอ*เล-กตัรอนท�ได�จากแหล%งก1าเน*ดจะถ#กเร%งด�วยีสนามีไฟฟ?า จากน� นกล4%มีอ*เล-กตัรอนจะผ%านเลนส�รวบรวมีร�งส (Condenser lens)

เพิ่��อท1าให�กล4%มีอ*เล-กตัรอนกลายีเป็�นล1าอ*เล-กตัรอน ซึ่��งสารมีารถป็ร�บให�ขึ้นาดขึ้องล1าอ*เล-กตัรอนใหญ่%หร�อเล-กได�ตัามีตั�องการ จากน� นล1าอ*เล-กตัรอนจะเคล��อนท�ผ%านตั�วอยี%างท�จะศึ�กษา(Specimen) ซึ่��งตั�งอยี%างท�ศึ�กษาจะตั�องมีล�กษณะท�แบนและบางมีาก จากน� นจะเก*ดการกระเจ*งขึ้� นเมี��ออ*เล-กตัรอนทะล4ผ%านตั�วอยี%างไป็ และอ*เล-กตัรอนท�ทะล4ผ%านตั�วอยี%างน จะถ#กป็ร�บโฟก�สขึ้องภาพิ่โดยีเลนส�ใกล�ว�ตัถ4 (Objector lens) ซึ่��งเป็�นเลนส�ท�ท1าหน�าท�ขึ้ยีายีภาพิ่ให�ได�รายีละเอยีดมีากท�ส4ด จากน� นจะได�ร�บการขึ้ยีายีและส%งไป็ส#%จอร�บ (projector lens) และป็ร�บโฟก�สขึ้องล1าอน4ภาคอ*เล-กตัรอนให�ยีาวพิ่อดท�จะป็รากฏิบนฉัากเร�องแสง ส4ดท�ายีจะเก*ดภาพิ่ขึ้� นมีา (ร#ป็ท� 2.12)

ร#ป็ท� 2.12 ส%วนป็ระกอบ และการท1างานขึ้องกล�อง TEM (มีหาว*ทยีาล�ยีมีห*ดล, 2007)

2. กล5องจุ� ลทรร ศึนำ1 อ� เ ล+ ก ติ รอ นำ แบั บั ส�อ งกร � ด (Scanning Electron Microscope; SEM)กล�องจ4ลทรรศึน�อ*เล-กตัรอนแบบส%องกราด สร�างภาพิ่โดยีการตัรวจว�ดอ*เล-กตัรอนท�สะท�อนจากพิ่� นผ*วขึ้องตั�วอยี%าง ซึ่��งภาพิ่ท�ได�เป็�น 3 มี*ตั* ด�งน� นจ�งถ#กมีาใช�ในการศึ�กษาส�ณฐานและรายีละเอยีดขึ้องล�กษณะพิ่� นผ*วขึ้องตั�วอยี%าง ขึ้�อดขึ้องกล�อง SEM เมี��อเป็รยีบเทยีบก�บกล�อง TEM ค�อภาพิ่โครงสร�างท�เห-นจากเคร��อง SEM จะเป็�นภาพิ่ละกษณะ 3 มี*ตั* ในขึ้ณะภาพิ่จากเคร��อง TEM จะให�ล�กษณะ 2 มี*ตั*และ ว*ธิการใช�งานขึ้องกล�อง SEM จะมีความีรวดเร-วและใช�งานง%ายีกว%ากล�อง TEM มีาก ในกรณท�เป็�นกล�อง SEM ท�มีอ4ป็กรณ�ว*เคราะห�ธิาตั4ป็ระกอบอยี#%ด�วยี จะมีความีสามีารถในการว*เคราะห�ธิาตั4เฉัพิ่าะจ4ด หร�อพิ่� นท�เล-กๆในกล�อง SEM ส�ญ่ญ่าณภาพิ่จะเก*ดจากการใช�ตั�วตัรวจว�ดอ*เล-กตัรอนท4ตั*ยีภ#มี* (Secondary Detector) มีาจ�บส�ญ่ญ่าณอ*เล-กตัรอนท4ตั*ยีภ#มี*ท�เก*ดขึ้� นหร�อใช�ตั�วตัรวจว�ดอ*เล-กตัรอนกระเจ*งกล�บ (Back Electron Detector) มีาจ�บส�ญ่ญ่าณอ*เล-กตัรอนกระเจ*งกล�บท�เก*ดขึ้� นด�งน� นจ�งสามีารถว*เคราะห�โดยีอาศึ�ยีหล�กการแยีกร�งสตัามีระด�บพิ่ล�งงานได� (วรศึ�กด*E อ4ดมีก*จเดชา และคณะ, 2543)

หลกก�รท��ง�นำของกล5อง SEM

อ*เล-กตัรอนป็ฐมีภ#มี* (Primary electron) จากแหล%งก1าเน*ดอ*เล-กตัรอน (electron gun) จะถ#กเร%งด�วยีศึ�กยี�ไฟฟ?าส#งท�สามีารถป็ร�บค%าได� จากน� นจะถ#กด�งด#ดส#%แผ%น แอโนด (Anode plate) ภายีใตั�ความีด�นส4ญ่ญ่ากาศึ และมีช4 ด Condensor Lens ท� จ ะป็ร�บล1า อ* เล- กตัรอน (Electron

beam) ให�มีขึ้นาดเล-กลงเพิ่��อเป็�นการเพิ่*�มีความีเขึ้�มีขึ้องอ*เล-กตัรอน จากน� นอ*เล-กตัรอนจะว*�งผ%านเลนส�ว�ตัถ4 ซึ่��งท1าหน�าท�ในการป็ร�บอ*เล-กตัรอนป็ฐมีภ#มี*ให�มีจ4ดโฟก�สบนผ*วตั�วอยี%างพิ่อด และจะเก*ดอ�นตัรกร*ยีาระหว%างอ*เล-กตัรอนป็ฐมีภ#มี*ก�บอะตัอมีธิาตั4ในว�ตัถ4 เก*ดการถ%ายีโอนพิ่ล�งงานท�ช� นความีล�กจากพิ่� นผ*วท�ระด�บตั%างๆ ท1า ให�เก*ดการป็ดป็ล%อยีส�ญ่ญ่าณอ*เล-กตัรอน (Electron signal) ชน*ดตั%างๆออกมีา (ร#ป็ท� 2.13) ซึ่��งใช�ป็ระโยีชน�ในการศึ�กษาล�กษณะผ*วขึ้องตั�วอยี%าง และว*เคราะห�ธิาตั4ท�มีในตั�วอยี%างได�ตัามีล�กษณะส�ญ่ญ่าณภาพิ่ท�ได�จากส�ญ่ญ่าณอ*เล-กตัรอนชน*ดตั%างๆท�เก*ดขึ้� น ค�อ

1. ส�ญ่ญ่าณภาพิ่จากอ*เล-กตัรอนท4ตั*ยีภ#มี* (Secondary Electron

Image) เป็�นกล4%มีอ*เล-กตัรอนพิ่ล�งงานตั1�า 3-5 อ*เล-กตัรอนโวล� เก*ดท�พิ่� นผ*วระด�บไมี%ล�ก (ไมี%เก*น 10 นาโนเมีตัร) โดยีเก*ดก�บธิาตั4ท�มีแรงยี�ดเหน�ยีวอ*เล-กตัรอนท�ผ*วตั1�า

2. ส�ญ่ญ่าณภาพิ่จากอ* เล-กตัรอนกระเจ*งกล�บ (Backscattered

Electron Image) เป็�นกล4%มีอ*เล-กตัรอนท�ส#ญ่เสยีพิ่ล�งงานให�ก�บอะตัอมีในช* นงานบางอยี%างด�วยี และกระเจ*งกล�บออกมีาซึ่��งมีพิ่ล�งงานส#งกว%าอ*เล-กตัรอนท4ตั*ยีภ#มี* เก*ดท�พิ่� นผ*วระด�บล�กกว%า 10 นาโนเมีตัรโดยีเก*ดได�ดก�บธิาตั4ท�มีเลขึ้อะตัอมีส#ง

3. ส�ญ่ญ่าณภาพิ่จากร�งส เอ-กซึ่� (X-Ray Image) ซึ่��งร�ส เอ-กส�มีล�กษณะเฉัพิ่าะตั�วเป็�นคล�� นแมี%เหล-กไฟฟ?าท�เก*ดจากอ*เล-กตัรอนในระด�บช� นโคจรตั%างๆ (K, L, M,….) ถ#กกระตั4�นหร�อได�ร�บพิ่ล�งงานมีากพิ่อจนหล4ดออกจากวงโคจร และตั�องลดระด�บพิ่ล�งงานภายีใน เน��องจากอ*เล-กตัรอนท�ถ#กด�งมีาแทนท�ระด�บพิ่ล�งงานส#งกว%า โดยีการป็ล%อยีพิ่ล�งงานส%วนเก*ดออกมีาในร#ป็คล��นแมี%เหล-กไฟฟ?า เพิ่��อให�ตั�วเอง

มีพิ่ล�งงานเท%าก�บช� นโคจรท� ไป็แทนท� ซึ่��งคล�� นแมี%เหล-กไฟฟ?าน มีความียีาวคล��นเฉัพิ่าะในแตั%ละธิาตั4 จ�งเป็�นสาเหตั4น1ามีาใช�ป็ระโยีชน�ในการว*เคราะห�ธิาตั4ตัามีระด�บขึ้องตั�วอยี%างได�ท� งเช*งค4ณภาพิ่ และป็ร*มีาณ

ร#ป็ท� 2.13 ส%วนป็ระกอบ และการท1างานขึ้องกล�อง SEM (มีหาว*ทยีาล�ยีมีห*ดล, 2007)

3. หลกก�รว�เคุร�ะห1ธี�ติ�ด5วยรงส�เอ+กซ1 (สมพนำธี1 วงศึ1นำ�ว�, 2547)

ในระบบว*เคราะห�ธิาตั4ส1าหร�บกล�อง SEM น ใช�ระบบว*เคราะห�แบบ EDS มีหล�กการว*เคราะห�ค�อ เมี��ออ*เล-กตัรอนพิ่ล�งงานส#งเคล��อนท�เขึ้�าชนอ*เล-กตัรอนในวงโคจรช� นในขึ้องอะตัอมี เช%นช� น K หร�อ L แล�วเก*ดการถ%ายีโอนพิ่ล�งงานให�แก%อ*เล-กตัรอน ท1าให�อ*เล-กตัรอนในช� นท�ได�ร�บพิ่ล�งงานด�งกล%าวมีพิ่ล�งงานส#งขึ้� นเก*นพิ่ล�งงานยี�ดเหน�ยีว (Binding Energy) ขึ้องช� นโคจรจ�งหล4ดออกจากวงโคจร และท1าให�เก*ดท�ว%างขึ้องอ*เล-กตัรอนในช� นโคจร จากน� นอ*เล-กตัรอนท�อยี#%ในสภาวะถ#กกระตั4�นจะลดระด�บพิ่ล�งงานลงส#%สภาวะป็กตั*ในช%วงระยีะเวลาอ�นส� น โดยีอ*เล-กตัรอนขึ้องวงโคจรช� นถ�ดออกไป็จะลดระด�บพิ่ล�งงานลงมีาให�เท%าก�บพิ่ล�งงานยี�ดเหน�ยีวขึ้องวงโคจรท�เก*ดท�ว%างขึ้องอ*เล-กตัรอน ด�วยีการป็ล%อยีพิ่ล�งงานส%วนเก*นในร#ป็ร�งสเอ-กซึ่�แล�วอ*เล-กตัรอนจะเขึ้�ามีาแทนท� พิ่ล�งงานส%วนเก*นมีค%าเท%าก�บความีตั%างขึ้องระด�บพิ่ล�งงาน

ยี�ดเหน�ยีวเฉัพิ่าะช� นโคจรขึ้องอ*เล-กตัรอน และเฉัพิ่าะธิาตั4น� นๆ จ�งมีค%าพิ่ล�งงานเฉัพิ่าะ

4. เคุร6� องว�เคุร�ะห1ส�รด5วยอ�นำฟร�เรด(Fourier Transform Infrared Spectrophotometer)Fourier Transform Infrared (FTIR) Spectroscopy เป็�นหน��งในเทคน*คด�าน Infrared Spectroscopic ท�มีป็ระส*ทธิ*ภาพิ่ในการจ1าแนกป็ระเภทขึ้องสารอ*นทรยี� สารอน*นทรยี� และพิ่�นธิะเคมีในโมีเลก4ลรวมีถ�งสามีารถบอกถ�งป็ร*มีาณองค�ป็ระกอบท�มีอยี#%ในโมีเลก4ลขึ้องสารผสมีตั�วอยี%างท�ไมี%ทราบชน*ด ท� ง ขึ้องแขึ้-ง ขึ้องเหลว และกAาซึ่ เทคน*ค FTIR น มีความีสามีารถในการแยีกส#ง มีสภาพิ่ไวส#ง มีผลการว*เคราะห�รวดเร-ว สามีารถว*เคราะห�สารตั�วอยี%างท�มีป็ร*มีาณน�อยีๆได� และให�ความีถ#กตั�องแมี%นยี1าส#ง กว%าเทคน*คการว*เคราะห�ด�าน spectroscopic หลายีๆเทคน*คท1าให�มีการน1าไป็ใช�งานอยี%างแพิ่ร%หลายี (อรท�ยี ลลาพิ่จนาพิ่ร, 2546)

แหล%งก1าเน*ดคล��นอ*นฟราเรดขึ้องเคร��อง FT-IR Spectrometer เป็�นแท%งเซึ่รามี*กท�เผาด�วยีขึ้ดลวด ความีร�อนท1าให�เก*ดร�งสอ*นฟาเรดส#%กระจกเงาท�ท1าด�วยีโลหะขึ้�ดมี�น สะท�อนคล��นแสงส#%ส%วนส1าค�ญ่ค�อ ตั�วแยีกแสง (Beam

Splitter) เพิ่��อแยีกคล��นแสงออกเป็�นสองส%วนเท%าๆก�น ส%วนหน��งจะผ%าทะล4ออกไป็อกส%วนหน��งจะสะท�อนกล�บส#%กระเงา โดยีแสงเลชอร�ป็ร�บระยีะการเคล��อนท�ขึ้องกระจกให�มีระยีะและท*ศึทาง ท�คล��นแสงท� งสองส%วนมีารวมีก�นเป็�นล1าแสงเด�ยีวผ%านไป็ยี�งสารตั�วอยี%าง ซึ่��งเรยีกระบบน ว%า The

Michelson Interferometer (ร#ป็ท� 2.16)

ร#ป็ท� 2.16 แผนภ#มี*ระบบ The Michelson Interferometer

ท�มีา: http://physics.schooltool.nl/irspectroscopy/method.ph

p

คล��นร�งสอ*นฟราเรดเป็�นคล��นแมี%เหล-กไฟฟ?าท�มีองไมี%เห-นด�วยีตัาเป็ล%าแตั%ให�ความีร�อนท�ส�มีผ�สได�อยี#%ระหว%างยี%านท�มีองเห-น (Visible region) ก�บยี%านไมีโครเวฟ ความียีาวคล��นอ*นฟราเรดแบ%งเป็�นช%วงค�อ ช%วง wave

number 4,000-12,800 ซึ่มี.-1 เป็�นยี%านอ*นฟราเรดใกล� (Near

infrared region) ช%วง wave number 200-4,000 ซึ่มี.-1 เป็�นยี%านอ*นฟราเรดกลาง (Middle infrared region) ช%วง wave number

10-200 ซึ่มี.-1 เป็�นยี%านอ*นฟราเรดไกล (Far infrared region) น�กเคมีว*เคราะห�จะให�ความีสนใจและใช�ป็ระโยีชน�ร�งสอ*นฟราเรดช%วงกลาง (Middle IR.) มีากกว%าช%วงอ��น เน��องจากมีความีถ�ตัรงก�บความีถ�การส��นขึ้องพิ่�นธิะโควาเลนซึ่�ในโมีเลก4ลขึ้องสาร เมี��อสารตั�วอยี%างได�ร�บพิ่ล�งงานจากคล��นร�งสอ*นฟราเรดท�เหมีาะสมีจะเก*ดการส��นหร�อการหมี4นขึ้องพิ่�นธิะขึ้องโมีเลก4ลท1าให�เก*ดการเป็ล�ยีนแป็ลงค%าโมีเมีนตั�ขึ้� วค#%ขึ้องโมีเลก4ล ท1าให�โมีเลก4ลเก*ดการด#ดกล�นแสง แล�วว�ดแสงท�ส%งผ%านออกมีาแสดงผลเป็�นความีส�มีพิ่�นธิ�ขึ้องความีถ�หร�อ wave number ก�บค%าการส%งผ%านขึ้องแสง เรยีกว%าอ*นฟราเรดสเป็คตัร�มี (Infrared Spectrum-IR spectrum

(ร#ป็ท� 2.17)

ร#ป็ท� 2.17 อ*นฟราเรดสเป็คตัร�มี Infrared Spectrum-IR

ท�มีา: http://www.krystallon.com/faqs-em.html

กลไกก�รเข5�ท��ปีฏิ�ก�ร�ย�ของ nZVI ในขึ้บวนการก1าจ�ดสารอ*นทรยี�พิ่วก Herbicide, Pesticide จ�ดเป็�น

สารพิ่*ษ สารพิ่วกน จะมี Cl เป็�นองค�ป็ระกอบกลไกการเก*ดป็ฏิ*ก*ร*ยีาจะแสดงได�ด�งน

กลไก A. เป็�นการเก*ดป็ฏิ*ก*ร*ยีา reduction โดยีการส%งผ%าน electron ท�ผ*วขึ้อง Fe(0) เก*ดการด#ดซึ่�บธิาตั4ฮีาโลคาร�บอน RX ท�อยี#%บร*เวณผ*วขึ้องน1 า ผลท�เก*ดขึ้� นค�อ เก*ดการ dechlorination ป็ลดป็ล%อยี Cl- ออกมีาและได�ผล*ตัภ�ณฑ์� เป็�น Fe(II) ด�งกลไกร#ป็ A.

กลไก B. แสดงผลขึ้อง Fe(II) ท�เก*ดจากการสลายีตั�วขึ้อง Fe(0) เก*ดป็ฏิ*ก*ร*ยีาการก1าจ�ดธิาตั4ฮีาโลเจน RX ด�วยีขึ้บวนการ dechlorination ได�ผล*ตัภ�ณฑ์�ส4ดท�ายีเป็�น Fe(III) ในขึ้บวนการน จะมี H2O เก*ดการแตักตั�วท�ผ*วขึ้อง Fe(II) ด�วยี

กลไก C. แสดงให�เห-นว%า H2 ท�เก*ดจากการสลายีตั�วในสภาวะไมี%มีออกซึ่*เจนขึ้อง Fe(II) จะท1าป็ฏิ*ก*ร*ยีาก�บ RX เก*ดเป็�นป็ฏิ*ก*ร*ยีากระตั4�นการสลายี RX

ด�วยี H2

กลไกขึ้อง Fe(0) ในการก1าจ�ดสารพิ่*ษจาก Oxide ขึ้องโลหะ สารป็ระกอบ Carbonate หร�อ Sulfides ด�วยีการท1าให�เก*ดการตักตัะกอน ภายีใตั�สภาวะแวดล�อมีท�เหมีาะสมีโดยีจะท1าหน�าท�เป็�นสารตั�วกลางพิ่� นผ*ว ในการส%งผ%าน electron ท�ใช�ในการด#ดซึ่�บสาร แสดงด�งกลไกการเก*ดป็ฏิ*ก*ร*ยีาด�านล%าง

กลไก I. แสดงท*ศึทางท�ส1าค�ญ่ในการส%งผ%าน electron จาก Fe(0) ไป็สลายีสาร RX ซึ่��งจะคล�ายีก�บท*ศึทางขึ้องการเก*ด Oxide film ด�งร#ป็

กลไก II. แสดงกลไกขึ้อง oxide film ซึ่��งเป็�นสารตั�วกลางในการส%งผ%าน electron ไป็สลายี RX โดยีแสดงค4ณสมีบ�ตั*เหมี�อน semiconductor

ด�งร#ป็

กลไก III แสดงกลไกขึ้อง oxide film เป็�นตั�วเช��อมีในการเก*ดป็ฏิ*ก*ร*ยีา coordinating บร*เวณพิ่� นผ*วขึ้อง Fe(II) เก*ดเป็�นสารป็ระกอบเช*งซึ่�อนในการก1าจ�ด RX ด�งร#ป็

ผิลกระทบัจุ�กก�รใชี5อนำ�ภ�คุนำ�โนำสามีารถแบ%งได�เป็�น 3 ห�วขึ้�อหล�กๆด�งน ค�อ

Toxicity Ecotoxicity Environmental hazards and risks

Toxicity ความีเป็�นพิ่*ษซึ่��งเก�ยีวขึ้�องก�บความีเป็�นอยี#%ขึ้องมีน4ษยี� พิ่*ษว*ทยีาป็ระเมี*นผลกระทบตัรงก�นขึ้�ามีอยี%างด� งเด*มีขึ้องท�มี�นถ#กด#ดซึ่�บโดยีเซึ่ลล�ขึ้องส*�งมีชว*ตั,ส%วนป็ระกอบ ตั%างๆโดยีตัรงเขึ้�าไป็ในบร*เวณเก�ยีวก�บการหายีใจขึ้องส�ตัว�ถ#กด#ดซึ่�บและส%งเสร*มีการเก*ดผลกระทบตัรงก�นขึ้�ามีอน4ภาคเช%นเดยีวก�นท�ซึ่��งมีส%วนป็ระกอบตั%างๆ เช%นเกล�อในแมี%น1 า, ด*นเหนยีวและท�เก�ยีวก�บอว�ยีวะจะถ#กด#ดซึ่�บโดยีเหง�อกป็ลาขึ้องป็ลาหร�อท�กรอง apparatus ขึ้องหอยีสองฝัา ก%อนท�เขึ้าเอ� อมีถ�งอว�ยีวะท�ด#ดซึ่�บน� น อาจจะได�ไหลไป็รวมีหร�อท1าป็ฏิ*ก*ร*ยีาก�บก�บอน4ภาคอ��นๆหร�อตั�วละลายีโดยีว*ธิใดว*ธิหน��งซึ่��ง reactive เล-กน�อยีและไมี%สามีารถหาได�โดยีส* นเช*งแน%ช�ดในการตัรวจสอบการด#ดซึ่�มีผล*ตัผลทางชวภาพิ่ เช%น ว�คซึ่นเซึ่ร4 %มี Nanoparticles และส*�งแวดล�อมี

ความีเป็�นพิ่*ษและ ultrafine อน4ภาคในอากาศึท�แวดล�อมี (ท1าให�สกป็รกเก�ยีวก�บหร�อป็ระกอบด�วยีบรรยีากาศึ, ฝั4Hนถ%านห*น, เยี��อห*นทนไฟ,

อ��นๆ.)มีการศึ�กษา nanoparticles จ1านวนมีาก จากทางธิรรมีชาตั*ในบรรยีากาศึ รวมีถ�งธิาตั4คาร�บอน- nanotubes และ fullerene อ��นๆ-

nanocrystals ท�ผ%านมีาท1าให�เราเขึ้�าใจมีากเก�ยีวก�บส*�งท�เก*ดขึ้� นเมี��อ nanoparticles มีผลกระทบใน airways ,ส�ตัว�เล ยีงล#กด�วยีนมีและป็อด, oxidative , การอ�กเสบและ cardiopulmonary

อยี%างไรก-ตัามี ขึ้นาด, พิ่� นท�อยี%างจ1าเพิ่าะเจาะจงมีากมีายี,

reactivity, ร#ป็ร%าง, อ��นๆ ไมี%เพิ่ยีงแค%ท1าให�เก*ดความีสนใจส1าหร�บโป็รแกรมีเก�ยีวก�บเทคโนโลยี แตั%ด�วยีความีเป็�นไป็ได�ส1าหร�บเขึ้�าไป็ในเซึ่ลล�ขึ้องส*�งมีชว*ตัและการเด*นทางผ%านเน� อเยี��อเซึ่ลล�และแมี�แตั%เขึ้�าไป็ในเซึ่ลล�

organelles มีการศึ�กษามีากมีายีท�ได�ป็รากฏิในป็Jตั%อมีา ซึ่��งท�อยี#%ท�ในค1าถามีท�เก�ยีวก�บ การใช�ท� งสองใน vivo และในเทคน*ค vitro เพิ่��อส%งเสร*มีการทดลองการค%อยีๆใส%เขึ้�าไป็ในส�ตัว� ซึ่��งเก�ยีวก�บหล�กจร*ยีธิรรมี ระยีะหน��งระยีะขึ้องใน vitro จะถ#กพิ่�ฒนาส*�งน��นได�ท1าให�ช�ดเจนขึ้� นเก�ยีวก�บกลไกหล�กท�เก�ยีวขึ้�องก�บการตัอบสนอง มี*ตั*ขึ้องธิาตั4ออกซึ่*เจน reactive

species ( ROS )ค�อ กลไกความีเป็�นพิ่*ษส1าค�ญ่ เพิ่ราะ ROS ซึ่��งมีความีเก�ยีวขึ้�องในการช1าร4ดเยี��อบ4ผ*วเซึ่ลล�, เซึ่ลล#ลาร�organelles, และ กรดน*วคลอ*ก ท�บรรจ4ใน DNA และ RNA การศึ�กษาส*�งเหล%าน ได�ช%วยีพิ่�ฒนา ecologically มีากกว%าการว�ดความีเป็�นพิ่*ษอกด�วยี

Reactive oxygen species (ROS) ค�อ อะตัอมีหร�อกล4%มีขึ้องอะตัอมีท�มีอ*เล-คตัรอนค#%โดดเด�ยีวมีากกว%า เป็�นมี#ลฐานร#ป็แบบขึ้องส��อกลางจ1าเป็�นในความีหลากหลายี หน��งความีหลากหลายีป็รกตั*ขึ้องป็ฏิ*ก*ร*ยีาชวเคมี แตั%เมี��อสร�างในป็ฏิ*ก*ร*ยีาหร�อไมี%มีการควบค4มีอยี%างเหมีาะสมี มี#ลฐานสามีารถเก*ดการช1าร4ดระยีะยีาวขึ้องmacromolecules ส*�งท�เป็�นตั�วบ%งช ไมี%เฉัพิ่าะมีาตัรฐานขึ้องก*จกรรมีทางผล*ตัผลทางชวภาพิ่ท� งหลายี เช%น ว�คซึ่นเซึ่ร4 %มี จากการร�บธิาตั4ออกซึ่*เจน ธิาตั4ออกซึ่*เจนมีสองอ*เล-คตัรอนขึ้องอะตัอมีไมี%ค#%ใน orbitals ท�แยีกออกมีาโครงสร�างขึ้องมี�น โครงสร�างอ*เล-กโทรน*คน ท1าให�ธิาตั4ออกซึ่*เจนตัอบสนองโดยีเฉัพิ่าะรวมีไป็ถ�ง ไอออนท�มีป็ระจ4ลบ superoxide , peroxide, hydroxyl และธิาตั4ออกซึ่*เจน

ส*�งหน��งขึ้องผลกระทบเป็�นพิ่*ษท�ขึ้องธิาตั4ออกซึ่*เจน ค�อ สร�างความีเสยีหายีให�เยี��อบ4ผ*วเซึ่ลล#ลาร�(พิ่ลาสมีา, mitochondrial และ endomembrane ในการแสดงขึ้องธิาตั4ออกซึ่*เจน, อ*เล-คตัรอนขึ้องอะตัอมีเหล%าน

ความีเป็�นพิ่*ษ และ อ�นตัรายีเก�ยีวก�บมีน4ษยี� และโอกาศึทางส*�งแวดล�อมีและขึ้�อมี#ลผลกระทบท�จากผ#�จ1าหน%ายีเป็�นตั�วแป็รท�ส1าค�ญ่อยี%างมีาก ในกรณจ1านวนมีากมีายี มี�นไมี%ใช%ใสจากค1าแนะน1าภายีใตั�เง��อนไขึ้ไมี%ว%าขึ้�อมี#ล EHS อาศึ�ยี nZVI หร�อบนเหล-ก “simple ได�ขึ้นาดมีากมีายีกว%าท1าให�เป็�นค1าเตั�อนโดยีท��วไป็รวมีถ�ง:

- การท1าให�ระคายีเค�องผ*วหน�ง- การท1าให�ระคายีเค�องตัา- เป็�นอ�นตัรายีถ�าท�ส#ดเขึ้�าป็อด-ระคายีเค�องให�เยี��อบ4ผ*วเก�ยีวก�บเยี��อบ4เมี�อกและบร*เวณเก�ยีวก�บระบบการหายีใจด�านบน- เป็�นอ�นตัรายีถ�าท�กล�น ขึ้นาดยีาท�ใช�มีากมีายีจะมีผลกระทบก�บระบบขึ้�บถ%ายี- Toxicological เป็�นค4ณสมีบ�ตั*ไมี%มีท�ถ#กพิ่*จารณาอยี%างถ�ถ�วน- เหล-กท�ละลายีและความีเขึ้�มีขึ้�นธิาตั4โลหะแมีงกานสในน1 าพิ่� นอาจจะเพิ่*�มีขึ้� น

นอกจากน ให�ค1าเตั�อนเหล%าน ป็5จจ�ยีด�งตั%อไป็น ตั�องการถ#กใช�เขึ้�าไป็ในการพิ่*จารณาหลกเล�ยีงอ�นตัรายีท�เป็�นไป็ได� ในค1าส��งส1าหร�บป็ฏิ*ก*ร*ยีาการร�กษาท�จะเก*ดขึ้� นโดยีตัรงตั*ดตั%อระหว%างอน4ภาค nZVI และโมีเลก4ลส*�งเจ�อป็น ป็ฏิ*ก*ร*ยีาการท1าลายีไมี%สมีบ#รณ�สามีารถส%งผลจากการตั*ดตั%อจากการเพิ่*�มีป็ร*มีาณไมี%เพิ่ยีงพิ่อขึ้อง nZVI หร�อ จากสภาวะส%วนขึ้องพิ่� นด*นขึ้�อจ1าก�ดน� น เช%น ( ตั�วตั%อตั�านป็ฏิ*ก*ร*ยีา , pH , อ4ณหภ#มี*ตั1�า เป็�นตั�น ) nZVI

ไมี%แสดงป็ฏิ*ก*ร*ยีาโตั�ตัอบก�บหร�อท1าลายีส*�งเจ�อป็นท� งหมีด การท1าลายีไมี%สมีบ#รณ�สามีารถส%งผลในมี*ตั*ขึ้องการท1าให�เส��อมีบางส%วนเป็�นพิ่*ษในผล*ตัภ�ณฑ์�แรก ด�วยีเหตั4น การพิ่�ฒนาจะถ#กป็ฏิ*บ�ตั*ตัามีความีเหมีาะสมี ค�อถ#กแนะน1าเพิ่��อแสดงการท1าลายีส*�งเจ�อป็นและกลไกการร�กษา

Ecotoxicity การว�ด Ecotoxicity ถ#กช�กน1าบนระด�บ trophic แตักตั%างรวมีไป็ถ�งเช� อจ4ล*นทรยี�, พิ่�ช, ส�ตัว�ไมี%มีกระด#กส�นหล�งและมีกระด#กส�นหล�ง และทดสอบระบบถ#กท1าให�ได�มีาตัรฐานส1าหร�บเซึ่ลล�ขึ้องส*�งมีชว*ตัจ1านวนหน��งและส1าหร�บสภาวะการยีอมีร�บได� ด�งเช%น อาจจะค�นหาโป็รโตัคอลท�ยี�นยี�นด�วยีโดยี OECD หร�อ ISO บนว*ธิทดสอบผลกระทบตัรงก�นขึ้�ามีขึ้องโลหะหน�กหร�อยีาฆ่%าแมีลงไส�เด�อนใกล�จะเก*ดขึ้� นใน daphnia หร�อ zebrafish โป็รโตัคอลท�การท1าให�ได�มีาตัรฐานเจาะจงในด�านกายีภาพิ่และ physiological สภาวะ(การป็ระกอบเป็�นส%วนตั%างๆท� งหมีด, อายี4ขึ้องเซึ่ลล�ขึ้องส*�งมีชว*ตั)รวมีท� งความีเป็�นพิ่*ษ และส*�งท�เป็�นจ4ด

ส* นส4ดท�จะว�ดค%า(การเจร*ญ่เตั*บโตั, ความีมีล#กดก, ก*จกรรมีขึ้องเอนไซึ่มี�, ตั�วช บ%งขึ้องพิ่�นธิ4�).

แน%นอนว%าอาจจะใช�อยี#%ในว*ธิท�ท1าให�ได�มีาตัรฐานท�จะทดสอบไมี%ว%าสาระส1าค�ญ่มีผลกระทบว%าเป็�นอ�นตัรายีตั%อส*�งมีชว*ตัหร�อกระบวนการในส*�งแวดล�อมีหร�อไมี%

Environmental hazards and risks การแนะน1าการป็ระเมี*นการเส�ยีง เป็�นการบอกถ�งcharacterizing ระด�บหน��งขึ้องการเส�ยีง โดยีป็กตั*ในการป็ฎ*บ�ตั*การป็ระเมี*นการเส�ยีงจะจ�ดเตัรยีมีค1าแนะน1าจะช%วยีป็ระเมี*นค%าทางเล�อกและมีาถ�งการตั�ดส*นใจ ซึ่��งถ#กจ�ดออกเป็�นส�ขึ้� นตัอนด�งน ค�อ1 การป็ระเมี*นอ�นตัรายี2 ขึ้นาดท�ใช�-การป็ระเมี*นตัอบสนอง3 การป็ระเมี*นการเผยีทางส*�งแวดล�อมี4 การเส�ยีง characterization

ดงแสดงในำติ�ร�งดงติ�อไปีนำ�*