วาเลนไทน์

วันพฤหัสบดีที่ 10 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2554

รักไม่ต้องการเวลา หนูนา กวน มึน โฮ

"กราฟีน" วัสดุบางสุด

“กราฟีน” วัสดุบางสุดในจักรวาล ที่จะฆ่า “กฎของมัวร์”

“กฎของมัวร์” บอกว่าทรานซิสเตอร์ที่ใส่ลงไปในชิปจะเพิ่มเป็น 2 ทุกๆ 18 เดือน และที่สุดทรานซิสเตอร์ซึ่งอัดแน่นจะทำให้ชิปร้อนขึ้นและลดประสิทธิภาพลง แต่ด้วย “กราฟีน” วัสดุที่คิดค้นโดย 2 นักฟิสิกส์ซึ่งได้รับรางวัลโนเบลจะทำให้เราไม่ต้องเผชิญปัญหาดังกล่าวอีกต่อไป
      
       เป็นเวลากว่าครึ่งศตวรรษที่คุณสมบัติของคอมพิวเตอร์ต้องขึ้นอยู่กับ “กฎของมัวร์” (Gordon Moore) ที่ตั้งชื่อตาม กอร์ดอน มัวร์ (Gordon Moore) ผู้ร่วมก่อตั้งบริษัทผลิตชิปอินเทล (Intel) ซึ่งกฎดังกล่าวระบุว่า จำนวนทรานซิสเตอร์ที่สามารถใส่ลงไปในชิปนั้นจะเพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่าทุกๆ 18 เดือน นั่นอธิบายได้ถึงความเร็วและความจุของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในยุคปัจจุบันที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
      
       กฎดังกล่าว ซึ่งทำนายโดยมัวร์นั้นคงอยู่จนถึงกลางทศวรรษ 1970 และยังคงเป็นอย่างนั้นอยู่ แต่สำนักข่าวเอเอฟพีรายงานว่า จะเป็นเช่นนั้นอีกต่อไปไม่ได้แล้ว เพราะประมาณการณ์ว่า ในช่วงต้นปี 2015 วิศวกรที่ยังใช้งานซิลิกอนหรือวัสดุอื่นๆ ที่ใช้ก่อนหน้านี้จะเผชิญกับข้อจำกัดของการย่อส่วน เมื่อวงจรอิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากต้องอัดแน่นอยู่ในพื้นที่เล็กๆ ซึ่งจะทำให้อุณหภูมิสูงขึ้นและส่งผลให้ประสิทธิภาพลดลง
      
       อย่างไรก็ดี วัสดุใหม่อย่าง “กราฟีน” (graphene) เป็นวัสดุแห่งความหวังที่จะแก้ปัญหาดังกล่าวได้ และส่งผลให้ อังเดร ไกม์ (Andre Geim) วัย 51 ปี และ คอนสแตนติน โนโวเซลอฟ (Konstantin Novoselov) วัย 36 ปี 2 นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ (University of Manchester) อังกฤษ ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี 2010



“กฎของมัวร์” บอกว่าทรานซิสเตอร์ที่ใส่ลงไปในชิปจะเพิ่มเป็น 2 ทุกๆ 18 เดือน และที่สุดทรานซิสเตอร์ซึ่งอัดแน่นจะทำให้ชิปร้อนขึ้นและลดประสิทธิภาพลง แต่ด้วย “กราฟีน” วัสดุที่คิดค้นโดย 2 นักฟิสิกส์ซึ่งได้รับรางวัลโนเบลจะทำให้เราไม่ต้องเผชิญปัญหาดังกล่าวอีกต่อไป
      
       เป็นเวลากว่าครึ่งศตวรรษที่คุณสมบัติของคอมพิวเตอร์ต้องขึ้นอยู่กับ “กฎของมัวร์” (Gordon Moore) ที่ตั้งชื่อตาม กอร์ดอน มัวร์ (Gordon Moore) ผู้ร่วมก่อตั้งบริษัทผลิตชิปอินเทล (Intel) ซึ่งกฎดังกล่าวระบุว่า จำนวนทรานซิสเตอร์ที่สามารถใส่ลงไปในชิปนั้นจะเพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่าทุกๆ 18 เดือน นั่นอธิบายได้ถึงความเร็วและความจุของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในยุคปัจจุบันที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
      
       กฎดังกล่าว ซึ่งทำนายโดยมัวร์นั้นคงอยู่จนถึงกลางทศวรรษ 1970 และยังคงเป็นอย่างนั้นอยู่ แต่สำนักข่าวเอเอฟพีรายงานว่า จะเป็นเช่นนั้นอีกต่อไปไม่ได้แล้ว เพราะประมาณการณ์ว่า ในช่วงต้นปี 2015 วิศวกรที่ยังใช้งานซิลิกอนหรือวัสดุอื่นๆ ที่ใช้ก่อนหน้านี้จะเผชิญกับข้อจำกัดของการย่อส่วน เมื่อวงจรอิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากต้องอัดแน่นอยู่ในพื้นที่เล็กๆ ซึ่งจะทำให้อุณหภูมิสูงขึ้นและส่งผลให้ประสิทธิภาพลดลง
      
       อย่างไรก็ดี วัสดุใหม่อย่าง “กราฟีน” (graphene) เป็นวัสดุแห่งความหวังที่จะแก้ปัญหาดังกล่าวได้ และส่งผลให้ อังเดร ไกม์ (Andre Geim) วัย 51 ปี และ คอนสแตนติน โนโวเซลอฟ (Konstantin Novoselov) วัย 36 ปี 2 นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ (University of Manchester) อังกฤษ ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี 2010
      
       กราฟีนเป็นนวัตกรรมจากการจัดเรียงโครงสร้างคาร์บอน ซึ่งประกอบไปด้วยอะตอมชั้นเดียวที่จัดเรียงโครงสร้างแลตติซ (lattice) คล้ายรังผึ้ง แต่ถึงแม้วัสดุที่ใช้มีองคืประกอบเคมีอย่างพื้นๆ แต่แสดงออกถึงความแข็งแรง การนำไฟฟ้าและการกระจายความร้อนและได้อย่างโดดเด่น จึงทำให้วัสดุชนิดใหม่นี้เป็นผู้เช้าชิงอันโดดเด่นที่จะแทนที่ชิปสารกึ่งตัวนำหรือชิปเซมิคอนดัคเตอร์ อีกทั้งยังอธิบายได้ว่าเหตุใดบริษัทผลิตชิปยักษ์ใหญ่อย่างไอบีเอ็มและอินเทลจึงลงทุนมโหฬารในวัสดุชนิดนี้ ซึ่งปัจจุบันยังเป็นแค่ผลึกบาง
      
       “เพชรอาจเป็นเพื่อนที่ดีที่สุดของผู้หญิง แต่สำหรับกราฟีนนั้นให้วิธีใหม่ในการใส่อิเล็กตรอนเข้าไปในคาร์บอนได้อย่างคาดไม่ถึง” มาร์แชล สโตนแฮม (Marshall Stoneham) ผู้อำนวยการสถาบันฟิสิกส์ในลอนดอน (Institute of Physics in London) ให้ความเห็น
      
       ตามทฤษฎีแล้วทรานซิสเตอร์จากกราฟีนนั้น มีความเร็วมากกว่าทรานซิสเตอร์จากซิลิกอนสูงมาก อีกทั้งยังรับกับอุณหภูมิที่สูงกว่าได้ดีกว่าด้วย นอกจากนี้กราฟีนซึ่งโปร่งแสงจนเกือบจะใสแจ๋วนั้น ยังเหมาะที่จะนำไปทำหน้าจอสัมผัส แผงไฟส่องสว่างและอาจรวมถึงเซลล์แสงอาทิตย์ได้ และหากรวมเข้ากับพลาสติกแล้วโครงสร้างผลึกคาร์บอนของกราฟีนจะทำให้ได้วัสดุที่แข็งแรงและทนความร้อน ซึ่งสามารถนำวัสดุประเภทนี้ไปใช้กับดาวเทียม เครื่องบินหรือรถยนต์ทรงสมรรถนะได้ในอนาคต
      
       “กราฟีนเป็นที่รู้จักในฐานะวัสดุมหัศจรรย์ ไม่เพียงแค่เป็นวัสดุที่บางที่สุดในจักรวาล แต่ยังแข็งแรงที่สุดเท่าที่เคยวัดได้ มันรองรับกระแสไฟฟ้าได้มากกว่าทองแดงหลายล้านเท่า” ไกม์ นักฟิสิกส์ที่เพิ่งได้รับรางวัลโนเบลหมาดๆ กล่าว และอธิบายถึงการทดลองปรากฏการณ์ระดับควอนตัมของวัสดุชนิดนี้ซึ่งยังได้ผลออกไม่ครบ โดยปีที่แล้วเขายังได้รับรางวัลอันทรงเกียรติจากราชบัณฑิตแห่งอังกฤษอีกด้วย
      
       ทั้งนี้ ทฤษฎีเกี่ยวกับกราฟีนเริ่มขึ้นเมื่อปี 1947 แต่เป็นเวลาหลายทศวรรษที่นักฟิสิกส์ทั้งหลายคิดว่า วัสดุชนิดนี้ไม่สามารถอยู่ได้เดี่ยวๆ เนื่องจากแผ่นผลึกบางนี้รวมตัวกันอย่างไม่เสถียร หากแต่เมื่อปี 2004ไกม์และโนโวเซลอฟได้แสดงให้เห็นความฉลาดและเทคโนโลยีราคาถูกที่ทำได้จริง โดยมีความพยายามในการใช้เทปกาวธรรมดาๆ ดึงผลึกจากชิ้นกราไฟต์ ซึ่งเป็นรูปแบบของคาร์บอนที่พบได้ในไส้ดินสอ
      
       ตอนนี้กราฟีนยังเป็นได้เพียงวัสดุในห้องทดลอง ซึ่งผลิตได้เป็นเพียงผลึกที่เล็กยิ่งกว่าเศษเสี้ยวของมิลลิเมตร จึงเล็กเกินกว่าที่จะนำไปใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ แต่เมื่อเดือน ม.ค.ที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ยุโรปได้สาธิตให้เห็นว่าจะผลผลึกกราฟีน 1 ชั้นบนวัสดุชนิดอื่นที่อยู่บนซิลิกอนคาร์ไบด์ (silicon carbide) อีกชั้นหหนึ่งได้

      
       กราฟีนเป็นนวัตกรรมจากการจัดเรียงโครงสร้างคาร์บอน ซึ่งประกอบไปด้วยอะตอมชั้นเดียวที่จัดเรียงโครงสร้างแลตติซ (lattice) คล้ายรังผึ้ง แต่ถึงแม้วัสดุที่ใช้มีองคืประกอบเคมีอย่างพื้นๆ แต่แสดงออกถึงความแข็งแรง การนำไฟฟ้าและการกระจายความร้อนและได้อย่างโดดเด่น จึงทำให้วัสดุชนิดใหม่นี้เป็นผู้เช้าชิงอันโดดเด่นที่จะแทนที่ชิปสารกึ่งตัวนำหรือชิปเซมิคอนดัคเตอร์ อีกทั้งยังอธิบายได้ว่าเหตุใดบริษัทผลิตชิปยักษ์ใหญ่อย่างไอบีเอ็มและอินเทลจึงลงทุนมโหฬารในวัสดุชนิดนี้ ซึ่งปัจจุบันยังเป็นแค่ผลึกบาง
      
       “เพชรอาจเป็นเพื่อนที่ดีที่สุดของผู้หญิง แต่สำหรับกราฟีนนั้นให้วิธีใหม่ในการใส่อิเล็กตรอนเข้าไปในคาร์บอนได้อย่างคาดไม่ถึง” มาร์แชล สโตนแฮม (Marshall Stoneham) ผู้อำนวยการสถาบันฟิสิกส์ในลอนดอน (Institute of Physics in London) ให้ความเห็น
      
       ตามทฤษฎีแล้วทรานซิสเตอร์จากกราฟีนนั้น มีความเร็วมากกว่าทรานซิสเตอร์จากซิลิกอนสูงมาก อีกทั้งยังรับกับอุณหภูมิที่สูงกว่าได้ดีกว่าด้วย นอกจากนี้กราฟีนซึ่งโปร่งแสงจนเกือบจะใสแจ๋วนั้น ยังเหมาะที่จะนำไปทำหน้าจอสัมผัส แผงไฟส่องสว่างและอาจรวมถึงเซลล์แสงอาทิตย์ได้ และหากรวมเข้ากับพลาสติกแล้วโครงสร้างผลึกคาร์บอนของกราฟีนจะทำให้ได้วัสดุที่แข็งแรงและทนความร้อน ซึ่งสามารถนำวัสดุประเภทนี้ไปใช้กับดาวเทียม เครื่องบินหรือรถยนต์ทรงสมรรถนะได้ในอนาคต
      
       “กราฟีนเป็นที่รู้จักในฐานะวัสดุมหัศจรรย์ ไม่เพียงแค่เป็นวัสดุที่บางที่สุดในจักรวาล แต่ยังแข็งแรงที่สุดเท่าที่เคยวัดได้ มันรองรับกระแสไฟฟ้าได้มากกว่าทองแดงหลายล้านเท่า” ไกม์ นักฟิสิกส์ที่เพิ่งได้รับรางวัลโนเบลหมาดๆ กล่าว และอธิบายถึงการทดลองปรากฏการณ์ระดับควอนตัมของวัสดุชนิดนี้ซึ่งยังได้ผลออกไม่ครบ โดยปีที่แล้วเขายังได้รับรางวัลอันทรงเกียรติจากราชบัณฑิตแห่งอังกฤษอีกด้วย
      
       ทั้งนี้ ทฤษฎีเกี่ยวกับกราฟีนเริ่มขึ้นเมื่อปี 1947 แต่เป็นเวลาหลายทศวรรษที่นักฟิสิกส์ทั้งหลายคิดว่า วัสดุชนิดนี้ไม่สามารถอยู่ได้เดี่ยวๆ เนื่องจากแผ่นผลึกบางนี้รวมตัวกันอย่างไม่เสถียร หากแต่เมื่อปี 2004ไกม์และโนโวเซลอฟได้แสดงให้เห็นความฉลาดและเทคโนโลยีราคาถูกที่ทำได้จริง โดยมีความพยายามในการใช้เทปกาวธรรมดาๆ ดึงผลึกจากชิ้นกราไฟต์ ซึ่งเป็นรูปแบบของคาร์บอนที่พบได้ในไส้ดินสอ
      
       ตอนนี้กราฟีนยังเป็นได้เพียงวัสดุในห้องทดลอง ซึ่งผลิตได้เป็นเพียงผลึกที่เล็กยิ่งกว่าเศษเสี้ยวของมิลลิเมตร จึงเล็กเกินกว่าที่จะนำไปใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ แต่เมื่อเดือน ม.ค.ที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ยุโรปได้สาธิตให้เห็นว่าจะผลผลึกกราฟีน 1 ชั้นบนวัสดุชนิดอื่นที่อยู่บนซิลิกอนคาร์ไบด์ (silicon carbide) อีกชั้นหหนึ่งได้

ตู้เย็นรีดผ้า

“ตู้เย็นรีดผ้า” ใช้ความร้อนหลังตู้เย็นรีดผ้าให้เรียบ

ในขณะที่ “ตู้เย็น” ให้ความเย็นที่ช่วยรักษาสภาพอาหารและผัก-ผลไม้ให้สดอยู่เสมอ ความร้อนที่เกิดขึ้นจากเครื่องทำความเย็นประจำครัวนี้ ก็ปล่อยความร้อนทิ้งตลอดเวลาเช่นกัน แต่จากนี้ความร้อนหลังตู้เย็นจะไม่เสียเปล่าแล้ว ด้วยนวัตกรรม “ตู้เย็นรีดผ้า” จะทำให้ผ้าเรียบได้โดยไม่ต้องใช้ไฟฟ้า 



      
       “ตู้เย็นรีดผ้า” เป็นนวัตกรรมของ นายอนันต์ธนภัทร คล่องแคล่ว อาจารย์แผนกวิชาช่างไฟฟ้า วิทยาลัยการอาชีพพระสมุทรเจดีย์ จ.สมุทรปราการ และลูกศิษย์ที่ช่วยกันคิดหาวิธีใช้ประโยชน์จากความร้อนหลังตู้เย็นที่ถูกระบายทิ้ง ซึ่งเขาอธิบายกับทีมข่าววิทยาศาสตร์ ASTV-ผู้จัดการออนไลน์ว่า ได้นำลวดทองแดงมาขดเป็นวงกลมเพื่อระบายความร้อนจากตู้เย็น แล้วใช้น้ำเป็นตัวพาความร้อนออกจากขดลวด
      
       เมื่อน้ำได้รับความร้อนแล้ว จะถูกส่งเข้าไปในเตารีดซึ่งออกแบบมาพิเศษสำหรับนวัตกรรมนี้ ความร้อนที่เตารีดได้รับนี้นำไปใช้รีดผ้าได้ตั้งแต่เสื้อนักเรียนตัวบางๆ จนถึงกางเกงยีนส์ตัวหนาๆ ได้ และนอกจากใช้รีดผ้าแล้ว น้ำร้อนที่ได้ยังนำไปใช้อุ่นอาหารหรือชงกาแฟได้ ทั้งนี้ ตู้เย็นรีดผ้ามีคอนโทรลเลอร์ที่ควบคุมการไหลของน้ำ โดยน้ำจะไหลเข้าสู่เตารีดได้เมื่ออุณหภูมิสูง 65-125 องศาเซลเซียสเท่านั้น
      
       สำหรับตู้เย็นที่นับมาดัดแปลงเพื่อนำความร้อนไปใช้กับเตารีดได้นี้ เป็นตู้เย็นเก่าของแผนกวิชาช่างไฟฟ้าที่ทิ้งไว้ไม่ได้ใช้ประโยชน์เนื่องจากน้ำยาทำความเย็นหมด จึงถูกนำมาดัดแปลงจนได้เป็นนวัตกรรมที่ใช้พลังงานไอย่างคุ้มค่านี้
      
       จุดเด่นของผลงานที่หมุนเวียนพลังงานความร้อนเหลือทิ้งกลับมาใช้ประโยชน์นี่เองทำให้ "ตู้เย็นเตารีด" นี้ คว้ารางวัลที่ 1 รางวัลพัฒนาเทคโนโลยีด้านการประหยัดพลังงานและรักษาสิ่งแวดล้อม ภายในงานเทคโนโลยีและนวัตกรรมของไทย ประจำปี 2553 (TechnoMart InnoMart 2010) ซึ่งจัดขึ้นระหว่างวันที่ 16-20 ต.ค.53 ณ อาคาราเลนเจอร์ 2 อิมแพค เมืองทองธานี และผลงานนี้ยังได้รับสิทธิบัตรแล้วด้วย

โซลาร์เซลล์

ใช้ “โซลาร์เซลล์” ผลิตไฟฟ้าไล่ช้าง-ปั๊มน้ำปลูกผักช่วยชุมชน

ถ้ามี “โซล่าร์เซลล์” อยู่ 60 แผง คุณจะเอาไปใช้ประโยชน์ยังไงได้บ้าง? สำหรับนักศึกษาในโครงการ M-150 Ideology 2010 พวกเขาแปลงเป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าช่วยชาวบ้านไล่ช้างป่า ปั๊มน้ำปลูกผักช่วยชุมชน และผลิตกระแสไฟฟ้าให้ชุมชนอันห่างไกล 



      
       จัดประกวดเป็นปีที่ 3 แล้วสำหรับโครงการ M-150 Ideology 2010 โซลาร์เซลล์เพื่อชุมชนพอเพียง ซึ่งเกิดจากความร่วมมือระหว่าง บริษัท โอสถสภา จำกัด โดยเครื่องดื่ม เอ็ม-150 และสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) เพื่อคัดเลือกนักศึกษา 5 ทีมๆ ละ 10 คนไปออกค่ายก่อสร้างและติดตั้งสถานีเซลล์แสงอาทิตย์สำหรับผลิตพลังงานไฟฟ้าให้แก่ชุมชนที่ห่างไกลในช่วงปิดภาคเรียนเดือน ต.ค.
      
       ทีม KU-SRCWIN จากคณะวิศวกรรมศาสตร์ศรีราชา มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ (ศรีราชา) ใช้แผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ได้รับการสนับสนุนจากโครงการ 60 แผงเพื่อติดตั้งให้แก่โรงเรียนบ้านเก่าค้อ ใน ต.หนองมะนาว อ.คง จ.นครราชสีมา เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าให้แก่ชุมชนในหมู่บ้านใกล้เคียงกับโรงเรียน และใช้กระแสไฟฟ้าเพื่อจ่ายน้ำไปตามท่อประปาของหมู่บ้าน อีกทั้งยังใช้ในน้ำจากระบบประปาสำหรับแปลงผักในโรงเรียนด้วย
      
       ศราวุธ จันใด นิสิตปี 3 สาขาคอมพิวเตอร์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ศรีราชา มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ (ศรีราชา) สมาชิกทีม KU-SRCWIN บอกกับทีมข่าววิทยาศาสตร์ ASTV-ผู้จัดการออนไลน์ว่า โครงการนี้มีส่วนให้เกิดความพอเพียงในชุมชน ซึ่งนอกจากช่วยลดค่าประชาในหมู่บ้านและช่วยไม่ให้ปั๊มน้ำประปาในหมู่บ้านทำงานหนักแล้ว ยังช่วยโรงเรียนประหยัดค่าไฟฟ้า สามารถปลูกผักและเป็นแหล่งเรียนรู้ของโรงเรียนได้
      
       ด้าน ทีมเวิร์ค นำแผงเซลล์แสงอาทิตย์ไปช่วยเหลือชาวสวนยางพาราและชาวบ้านใน ต.บ้านดง อ.ชาติตระการ จ.พิษณุโลก โดย รัฐศักดิ์ ดายี่ นิสิตปี 3 สาขาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยนเรศวร เล่าให้ทีมข่าววิทยาศาสตร์ฯ ฟังว่า เซลล์แสงอาทิตย์ 60 แผงนั้นผลิตกระแสไฟฟ้าได้วันละ 11,000 กิโลวัตต์-ชั่วโมง หรือ 11 หน่วย โดยสมาชิกทีมได้ร่วมกันติดตั้งสถานีเซลล์แสงอาทิตย์ ณ โรงเรียนบ้านเนินทอง ต.บ้านดง ซึ่งไฟฟ้าที่ผลิตได้ส่วนหนึ่งได้จ่ายให้แก่สถานีชาร์จแบตเตอรีสำหรับชาวสวนยางพาราที่ต้องกรีดยางในตอนกลางคืน
      
       นอกจากนี้ ยังแจกจ่ายกระแสไฟฟ้าออกไปอีก 3 ส่วน คือ สำหรับเครื่องสูบน้ำ เครื่องกรองน้ำดื่มและไฟส่องสว่างเวลากลางคืนสำหรับใช้ภายในโรงเรียน โดยในเวลากลางคืนเสาไฟฟ้าที่สมาชิกทีมเวิร์คร่วมกันสร้างขึ้นจะใช้ไฟฟ้าจากแบตเตอรีที่สำรองพลังงานจากเซลล์แสงอาทิตย์ในตอนกลางวัน ซึ่ง รัฐศักดิ์กล่าวว่าโครงการนี้จะช่วยพัฒนาคุณภาพชีวิตของเด็กนักเรียนได้มีอาหารกลางวันฟรีจากแปลงผักที่ใช้น้ำซึ่งสูบด้วยกระแสไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์
      
       “โรงเรียนเป็นอาคารไม้ ดังนั้น การเดินสายไฟในอาคารอาจเสี่ยงไฟไหม้ เราจึงติดตั้งเสานอกอาคารและเดินสายไฟใต้ดิน และติดตั้งปั๊มน้ำอัตโนมัติตามจุดต่างๆ ของอาคารในโรงเรียนเพื่ออำนวยความสะดวกแก่ครูและนักเรียน ซึ่งโรงเรียนบ้านเนินทองนี้เป็นโรงเรียนขยายโอกาสที่เพิ่งเปิดสอนชั้นมัธยมต้น มีนักเรียนอยู่ 300 คน” รัฐศักดิ์
      
       ทั้งนี้ ในการติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์นั้นสมาชิกทีมเวิร์คจะหันแผงเซลล์ไปทางทิศใต้ ซึ่งเป็นทิศที่มีงานวิจัยว่าเป็นตำแหน่งที่เหมาะสมสำหรับการติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์ในไทย และเอียงแผงเซลล์ประมาณ 17 องศา แต่ตามมาตรฐานทั่วไปจะเอียงประมาณ 15 องศา
      
       มาถึงทีม พยัคฆ์ล้านนา จากคณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลล้านนา เขตพื้นที่ภาคพายัพ เชียงใหม่ ซึ่งเป็นทีมที่ได้รับรางวัลชนะเลิศอันดับ 1 จากการประกวดของโครงการนั้นได้นำเซลล์แสงอาทิตย์ไปผลิตกระแสไฟฟ้าสำหรับอุปกรณ์ทดแทนแก่โรงเรียนบ้านพลั่งแท อ.อมก๋อย จ.เชียงใหม่
      
       วสันต์ จันทร์ทน้อย สมาชิกทีมพยัคฆ์ล้านนา จากสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลล้านนาฯ กล่าวว่า เดิมโรงเรียนบ้านพลั่งแทนั้นติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์อยู่แล้ว แต่ได้พลังงานไฟฟ้าไม่เพียงพอ จึงได้เลือกโรงเรียนแห่งนี้เป็นสถานที่ติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์ในโครงการ โดยแบ่ง 55 แผงสำหรับผลิตกระแสไฟฟ้าใช้ในโรงเรียน และอีก 5 แผงสำหรับระบบกระจายเสียงของตำบล
      
       เมื่อถามถึงความยากลำบากในการทำงาน วสันต์บอกว่าการเดินทางค่อนข้างยากลำบาก ต้องเวลาเวลาเดินทางถึงหมู่บ้านนาน 8 ชั่วโมง เนื่องจากหมู่บ้านห่างจากตัวอำเภอ 40 กิโลเมตรและเส้นทางสัญจรลำบาก นอกจากนี้ยังไม่มีสัญญาณโทรศัพท์และมีจุดบริการโทรศัพท์แค่จุดเดียว โดยอาศัยการจูนคลื่นวิทยุและเมื่อฝนตกจะไม่สามารถใช้บริการ นอกจากนี้ยังมีปัญหาในการสื่อสารกับคนในหมู่บ้านซึ่งเป็นชาวเผ่าปกากะญอ จึงต้องมีล่ามช่วยแปล
      
       ทางด้าน ทีมคชสารโซลาร์เซลล์ จากคณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย เลือกใช้แผงเซลล์แสงอาทิตย์ช่วยชาวบ้านใน ต.ท่ากระดาน อ.ศรีสวัสดิ์ จ.กาญจนบุรี ไล่ช้างป่าที่ออกมาป่ามากินพืชไร่ของชาวบ้าน ซึ่ง สุรเชษฎ์ เสมอเหมือน สมาชิกทีมจากภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า บอกว่าชาวบ้านมีพื้นที่เพาะปลูกในบริเวณเสาส่งไฟฟ้าแรงสูง และพบปัญหาช่างป่าเดินผ่านมาเป็นประจำ จึงมีแนวคิดใช้เซลล์แสงอาทิตย์ผลิตกระแสไฟฟ้าจ่ายให้แก่รั้วไฟฟ้าที่เป็นแนวป้องกันช้างป่า
      
       วงจรที่ทีมคชสารโซลาร์เซลล์ออกแบบมานั้นจะเพิ่มแรงไฟฟ้าแต่มีกระต่ำมากจนไม่เป็นอันตรายต่อช้าง หากแต่ทำให้ช้างตกใจและผลักออกแนวรั้วป้องกันเท่านั้น นอกจากนี้ยังได้กระแสไฟฟ้าให้ชาวบ้านชาร์จแบตเตอรีเพื่อใช้เป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าในไร่ด้วย โดยติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์ให้กระจายทั่วพื้นที่เพื่ออำนวยความสะดวกแก่ชาวไร่ที่ต้องการชาร์จแบตเตอรีไปใช้งาน
      
       สุดท้ายคือทีมหนองกระโห้ จากคณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลล้านนาตาก ใช้แผงเซลล์อาทิตย์เพื่อสร้างคุณภาพชีวิตให้แก่ชุมชนในหมู่บ้านเลอตอ ต.แม่ตื่น อ.แม่ระมาด จ.ตาก ซึ่ง สุรศักดิ์ สุวรรณคาม สมาชิกทีมจากสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า กล่าวว่าก่อนที่พวกเขาจะนำแผงเซลล์ขึ้นไปติดตั้งนั้น นักเรียนในโรงเรียนของหมู่บ้านซึ่งเป็นโรงเรียนตำรวจตระเวณชายแดนและรับนักเรียนกิน-อยู่ประจำ ต้องจุดเทียนอ่านหนังสือ โดยขอรับบริจาคจากทางวัด
      
       ดังนั้น สมาชิกทีมหนองกระโห้จึงช่วยกันติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อให้ชุมชนได้ใช้ไฟฟ้าเพื่อประโยชน์ทางการศึกษาและการเกษตร รวมถึงให้แสงสว่างแก่ชุมชน โดยในภาคการเกษตรนั้นสมาชิกทีมได้ร่วมกันสร้างฝายและติดตั้งปั๊มเพื่อสูบน้ำใช้ในการเกษตรภายในโรงเรียน ซึ่งมีการปลูกข้าวเป็นอาหารกลางวันให้แก่นักเรียน
      
       ส่วนอุปสรคในการทำงานนั้น สุรศักดิ์กล่าวถึงความยากลำบากในการเข้าถึงพื้นที่ซึ่งอยู่บนดอยสูงและต้องใช้รถขับเคลื่อน 4 ล้อเพื่อขนส่งอุปกรณ์เข้าไปทำงานในพื้นที่เท่านั้น อีกทั้งในช่วงฤดูฝนซึ่งเป็นช่วงที่สมาชิกทีมเข้าไปทำงานในพื้นที่ยังเสี่ยงต่อการเกิดดินสไลด์อีกด้วย
      
       โครงการ M-150 Ideology 2010 ได้ประกาศผลการประกวดไปเมื่อค่ำวันที่ 11 พ.ย.53 ณ ราชประสงค์เออร์เบิ้น สเปซ ถ.ราชดำริ โดยผู้ได้รับรางวัลชนะเลิศอันดับ 1 ได้รับถ้วยพระราชทานสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี และทุนการศึกษาจากเอ็ม-150 อีก 100,000 บาท และสถาบันการศึกษาต้นสังกัดทีมชนะเลิศได้รับทุนพิเศษอีก 50,000 บาท ส่วนอีก 4 ทีมที่เหลือได้โล่เกียรติยศ พร้อมทุนการศึกษา 20,000 บาท และสถาบันการศึกษาต้นสังกัดได้รับทุนการศึกษา 10,000 บาท
      
       ทั้งนี้ บริษัท โอสถสภา จำกัด โดยเครื่องดื่ม เอ็ม-150 และสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) ได้ร่วมกันจัดโครงการ M-150 Ideology 2010 ต่อเนื่องเป็นเวลา 3 ปีแล้ว โดยชุมชนในโครงการจะได้รับมอบสถานีเซลล์แสงอาทิตย์เป็นสมบัติส่วนรวมของชุมชน

เครื่องขอความช่วยเหลือ

ส่วนประชาสัมพันธ์ สสวท. - นักเรียน ม.6 ชูครื่องส่งสัญญาณขอความช่วยเหลือระบุพิกัดจีพิเอส ผลงานชนะเลิศการแข่งขันหุ่นยนต์ สสวท.ผนวกเทคโนโลยีระบุพิกัดจากดาวเทียมร่วมกับคลื่นวิทยุ ช่วยเจ้าหน้าที่ค้นหาผู้ประสบภัยได้ในระยะ 5 กิโลเมตร


      
ส่วนประชาสัมพันธ์ สสวท. - นักเรียน ม.6 ชูครื่องส่งสัญญาณขอความช่วยเหลือระบุพิกัดจีพิเอส ผลงานชนะเลิศการแข่งขันหุ่นยนต์ สสวท.ผนวกเทคโนโลยีระบุพิกัดจากดาวเทียมร่วมกับคลื่นวิทยุ ช่วยเจ้าหน้าที่ค้นหาผู้ประสบภัยได้ในระยะ 5 กิโลเมตร
      
       วันนี้พามารู้จักกับเด็กไทยรักไอทีรุ่นใหม่ คือ นายพลกฤษณ์ สุขเฉลิม หรือ เต้ย นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 จากโรงเรียนเบญจมราชูทิศ ราชบุรี จังหวัดราชบุรี เจ้าของผลงาน “โครงงานเครื่องส่งสัญญาณขอความช่วยเหลือพร้อมพิกัด GPS” ได้รับรางวัลชนะเลิศ ประเภทประยุกต์ใช้งาน จาก โครงการ IPST ROBOT CONTEST 2010 ของสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) เนื่องในโอกาสที่ประเทศไทยกำลังจะเป็นจ้าภาพจัดการแข่งขันคอมพิวเตอร์โอลิมปิกระหว่างประเทศ ประจำปี 2554 ที่จะถึงนี้
      
       “เต้ย” ศึกษาเทคโนโลยีวิทยุสื่อสารอยู่แล้ว จึงพัฒนาโครงงานนี้ขึ้นจากความสนใจที่มีอยู่เดิม ประกอบกับเหตุการณ์ หรือ อุบัติเหตุต่างๆ ที่ผ่านมา เช่น เครื่องบินตกที่จังหวัดน่าน พบว่าปัญหาที่เกิดขึ้นคือ ไม่สามารถหาผู้ประสบภัยเจอ กลายเป็นอุปสรรคของการเข้าช่วยเหลือ


      
       ด้วยเหตุผลดังกล่าว เต้ยจึงได้พัฒนาโครงงานนี้ขึ้นมาโดยหวังว่าจะอำนวยความสะดวกในการช่วยเหลือและกู้ภัย โดยอุปกรณ์จะส่งสัญญานขอความช่วยเหลือไปยังหน่วยกู้ภัยในทันทีที่เกิดเหตุ พร้อมทั้งพิกัดที่เกิดเหตุ เพื่อให้หน่วยกู้ภัยสามารถเข้าช่วยเหลือได้รวดเร็ว ไม่ต้องเสียเวลาค้นหา และช่วยเพิ่มโอกาสในการรอดชีวิตของผู้ประสบภัยได้อย่างมาก ซึ่งโครงงานนี้มีอาจารย์กำธร ใช้พระคุณ เป็นคุณครูที่ปรึกษา
      
       โดยน้องเต้ยได้นำเอาเทคโนโลยีการระบุพิกัดด้วยดาวเทียม หรือ GPS มาทำงานร่วมกับเทคโนโลยีการติดต่อสื่อสารไร้สายด้วยคลื่นวิทยุ และการติดต่อสื่อสารผ่านดาวเทียมมาช่วยในการพัฒนาอุปกรณ์ดังกล่าว โดย การใช้การระบุพิกัดผ่านดาวเทียม และนำเอาพิกัดดังกล่าวส่งไปกับคลื่นวิทยุผ่านทางดาวเทียมไปยังสถานีฐาน หากเกิดเหตุขึ้น อุปกรณ์สามารถส่งสัญญานขอความช่วยเหลือไปพร้อมกับพิกัด GPS ไปยังสถานีฐานที่เป็นหน่วยกู้ภัย ให้รับทราบถึงเหตุดังกล่าว และตำแหน่งที่ต้องเข้าช่วยเหลือได้อย่างทันท่วงที
      
       ในการพัฒนาอุปกรณ์เครื่องส่งสัญญานขอความช่วยเหลือพร้อมพิกัด GPS ได้พัฒนาอุปกรณ์ใน 4 ส่วน ใหญ่ ๆ คือ GPS Module Modem ระบบควบคุมการส่งสัญญานขอความช่วยเหลือ และเครื่องส่งวิทยุ อุปกรณ์แต่ละชนิดมีหน้าที่แตกต่างกันในการทำงาน เพื่อให้อุปกรณ์ทำงานได้ตามวัตถุประสงค์ที่ตั้งไว้
      
       ทั้งนี้ ได้มีการทดสอบการใช้งาน โดยจำลองการค้นหาผู้ประสบภัยในพื้นที่ประมาณ 5 ตารางกิโลเมตร พบว่า สามารถที่จะทราบเหตุที่เกิดขึ้นโดยทันที และสามารถที่จะเข้าช่วยเหลือได้ในเวลาไม่นานนักหลังจากได้รับสัญญานขอความช่วยเหลือดังกล่าว เนื่องจากทราบพิกัดของผู้ขอความช่วยเหลืออย่างละเอียด อีกทั้ง จากการทดสอบอุปกรณ์เกี่ยวกับประสิทธิภาพในการส่งสัญญาน พบว่า สามารถส่งสัญญานได้ในระยะสูงสุดถึง 2,000 กิโลเมตรห่างจากสถานีฐาน โดยใช้ดาวเทียม HOPE-1 คือ สามารถรับพิกัดจากประเทสไทย (จังหวัดราชบุรี) จากหมู่เกาะตอนล่างของประเทศญี่ปุ่นได้ในระดับหนึ่ง
      
       เต้ยเริ่มหัดเขียนโปรแกรมตั้งแต่ ม.ต้น หาความรู้จาก อาจารย์ จากความรู้ต่างๆที่มีอยู่ ผมคิดว่าความรู้มีอยู่ทุกที่อยู่แล้ว จากนั้นก็หาประสบการณ์จากการแข่งขันด้านคอมพิวเตอร์มาเรื่อยๆ “ผมว่าคอมพิวเตอร์เป็นอะไรที่น่าสนใจ เราสามารถใช้คอมพิวเตอร์ในการพัฒนาเทคโนโลยี เพื่ออำนวยความสะดวกต่างๆในการดำรงชีวิตได้”
      
       “เต้ย” ยังบอกอีกว่า ทุกวันนี้เด็กรุ่นใหม่อย่างเขา สนใจคอมพิวเตอร์มากขึ้น แต่เด็กบางส่วนยังใช้คอมพิวเตอร์ไม่ถูก เอาเวลาส่วนใหญ่ไปใช้กับการเล่นเกม แต่ขณะเดียวกันเด็กหลายคนก็พัฒนาได้จากการเล่นเกมเช่นกัน ดังนั้น เขาเห็นว่าจะต้องมาปรับนิสัย ปรับพฤติกรรมเด็กให้ได้ ให้ใช้คอมพิวเตอร์ในทางสร้างสรรค์มากขึ้น
      
       จากความสามารถด้านคอมพิวเตอร์ ทำให้ พลกฤษณ์ หรือ “เต้ย” ได้โควตาเข้าเรียนในคณะวิศวกรรมไฟฟ้า มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี ในปีการศึกษาหน้านี้ และเขายังตั้งความหวังไว้ว่าอยากเป็นอาจารย์ด้านวิศวกรรมต่อไปในอนาคต

       วันนี้พามารู้จักกับเด็กไทยรักไอทีรุ่นใหม่ คือ นายพลกฤษณ์ สุขเฉลิม หรือ เต้ย นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 จากโรงเรียนเบญจมราชูทิศ ราชบุรี จังหวัดราชบุรี เจ้าของผลงาน “โครงงานเครื่องส่งสัญญาณขอความช่วยเหลือพร้อมพิกัด GPS” ได้รับรางวัลชนะเลิศ ประเภทประยุกต์ใช้งาน จาก โครงการ IPST ROBOT CONTEST 2010 ของสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) เนื่องในโอกาสที่ประเทศไทยกำลังจะเป็นจ้าภาพจัดการแข่งขันคอมพิวเตอร์โอลิมปิกระหว่างประเทศ ประจำปี 2554 ที่จะถึงนี้
      
       “เต้ย” ศึกษาเทคโนโลยีวิทยุสื่อสารอยู่แล้ว จึงพัฒนาโครงงานนี้ขึ้นจากความสนใจที่มีอยู่เดิม ประกอบกับเหตุการณ์ หรือ อุบัติเหตุต่างๆ ที่ผ่านมา เช่น เครื่องบินตกที่จังหวัดน่าน พบว่าปัญหาที่เกิดขึ้นคือ ไม่สามารถหาผู้ประสบภัยเจอ กลายเป็นอุปสรรคของการเข้าช่วยเหลือ
      
       ด้วยเหตุผลดังกล่าว เต้ยจึงได้พัฒนาโครงงานนี้ขึ้นมาโดยหวังว่าจะอำนวยความสะดวกในการช่วยเหลือและกู้ภัย โดยอุปกรณ์จะส่งสัญญานขอความช่วยเหลือไปยังหน่วยกู้ภัยในทันทีที่เกิดเหตุ พร้อมทั้งพิกัดที่เกิดเหตุ เพื่อให้หน่วยกู้ภัยสามารถเข้าช่วยเหลือได้รวดเร็ว ไม่ต้องเสียเวลาค้นหา และช่วยเพิ่มโอกาสในการรอดชีวิตของผู้ประสบภัยได้อย่างมาก ซึ่งโครงงานนี้มีอาจารย์กำธร ใช้พระคุณ เป็นคุณครูที่ปรึกษา
      
       โดยน้องเต้ยได้นำเอาเทคโนโลยีการระบุพิกัดด้วยดาวเทียม หรือ GPS มาทำงานร่วมกับเทคโนโลยีการติดต่อสื่อสารไร้สายด้วยคลื่นวิทยุ และการติดต่อสื่อสารผ่านดาวเทียมมาช่วยในการพัฒนาอุปกรณ์ดังกล่าว โดย การใช้การระบุพิกัดผ่านดาวเทียม และนำเอาพิกัดดังกล่าวส่งไปกับคลื่นวิทยุผ่านทางดาวเทียมไปยังสถานีฐาน หากเกิดเหตุขึ้น อุปกรณ์สามารถส่งสัญญานขอความช่วยเหลือไปพร้อมกับพิกัด GPS ไปยังสถานีฐานที่เป็นหน่วยกู้ภัย ให้รับทราบถึงเหตุดังกล่าว และตำแหน่งที่ต้องเข้าช่วยเหลือได้อย่างทันท่วงที
      
       ในการพัฒนาอุปกรณ์เครื่องส่งสัญญานขอความช่วยเหลือพร้อมพิกัด GPS ได้พัฒนาอุปกรณ์ใน 4 ส่วน ใหญ่ ๆ คือ GPS Module Modem ระบบควบคุมการส่งสัญญานขอความช่วยเหลือ และเครื่องส่งวิทยุ อุปกรณ์แต่ละชนิดมีหน้าที่แตกต่างกันในการทำงาน เพื่อให้อุปกรณ์ทำงานได้ตามวัตถุประสงค์ที่ตั้งไว้
      
       ทั้งนี้ ได้มีการทดสอบการใช้งาน โดยจำลองการค้นหาผู้ประสบภัยในพื้นที่ประมาณ 5 ตารางกิโลเมตร พบว่า สามารถที่จะทราบเหตุที่เกิดขึ้นโดยทันที และสามารถที่จะเข้าช่วยเหลือได้ในเวลาไม่นานนักหลังจากได้รับสัญญานขอความช่วยเหลือดังกล่าว เนื่องจากทราบพิกัดของผู้ขอความช่วยเหลืออย่างละเอียด อีกทั้ง จากการทดสอบอุปกรณ์เกี่ยวกับประสิทธิภาพในการส่งสัญญาน พบว่า สามารถส่งสัญญานได้ในระยะสูงสุดถึง 2,000 กิโลเมตรห่างจากสถานีฐาน โดยใช้ดาวเทียม HOPE-1 คือ สามารถรับพิกัดจากประเทสไทย (จังหวัดราชบุรี) จากหมู่เกาะตอนล่างของประเทศญี่ปุ่นได้ในระดับหนึ่ง
      
       เต้ยเริ่มหัดเขียนโปรแกรมตั้งแต่ ม.ต้น หาความรู้จาก อาจารย์ จากความรู้ต่างๆที่มีอยู่ ผมคิดว่าความรู้มีอยู่ทุกที่อยู่แล้ว จากนั้นก็หาประสบการณ์จากการแข่งขันด้านคอมพิวเตอร์มาเรื่อยๆ “ผมว่าคอมพิวเตอร์เป็นอะไรที่น่าสนใจ เราสามารถใช้คอมพิวเตอร์ในการพัฒนาเทคโนโลยี เพื่ออำนวยความสะดวกต่างๆในการดำรงชีวิตได้”
      
       “เต้ย” ยังบอกอีกว่า ทุกวันนี้เด็กรุ่นใหม่อย่างเขา สนใจคอมพิวเตอร์มากขึ้น แต่เด็กบางส่วนยังใช้คอมพิวเตอร์ไม่ถูก เอาเวลาส่วนใหญ่ไปใช้กับการเล่นเกม แต่ขณะเดียวกันเด็กหลายคนก็พัฒนาได้จากการเล่นเกมเช่นกัน ดังนั้น เขาเห็นว่าจะต้องมาปรับนิสัย ปรับพฤติกรรมเด็กให้ได้ ให้ใช้คอมพิวเตอร์ในทางสร้างสรรค์มากขึ้น
      
       จากความสามารถด้านคอมพิวเตอร์ ทำให้ พลกฤษณ์ หรือ “เต้ย” ได้โควตาเข้าเรียนในคณะวิศวกรรมไฟฟ้า มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี ในปีการศึกษาหน้านี้ และเขายังตั้งความหวังไว้ว่าอยากเป็นอาจารย์ด้านวิศวกรรมต่อไปในอนาคต