สถานการณ์ปัจจุบันของการแพร่กระจายของเชื้อไวรัว COVID-19 ยังคงไม่สู้ดีมากนัก เรายังคงคิดหาสิ่งต่างๆ ที่จะมาใช้เพื่อการรับมือกับเชื้อไวรัส COVID-19 อย่างต่อเนื่อง
จึงทำให้นักวิจัยของมหาวิทยาลัยมหาสารคามคิดค้น และพัฒนาเครื่องต้นแบบเคลือบสิ่งทอโดยใช้พลาสมาความดันบรรยากาศ (Prototype development of textiles coatings using atmospheric pressure plasma) เพื่อใช้สำหรับเป็นอีกหนึ่งตัวเลือกในการใช้รับมือในการยับยั้งเชื้อแบคทีเรีย ภายใต้การวิจัย คิดค้น และพัฒนาของผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.อาทิตย์ ฉิ่งสูงเนิน อาจารย์สังกัดภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม พร้อมคณะผู้วิจัย
โดยจุดเด่นของสิ่งทอที่เคลือบนั้นจะมีคุณสมบัติต่อต้านแบคทีเรีย สะท้อนน้ำและถ่ายเทอากาศได้ดี มีความเข้ากันได้ทางชีวภาพเนื่องจาก cotton 100% plasma assist coated ZnO-NPs เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม สีติดคงทนไม่ซีดจางเร็ว นอกจากนี้ยังมีราคาขายที่ถูกกว่าผ้าเคลือบสารเคมีชนิดอื่น ๆ ซึ่งได้นำมาประยุกต์ใช้ผลิตเป็นหน้ากากผ้าแอนตี้แบคทีเรีย โดยงานวิจัยชิ้นนี้ได้รับทุนวิจัยจากการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย
ชื่อผลงาน
− การพัฒนาเครื่องต้นแบบเคลือบสิ่งทอโดยใช้พลาสมาความดันบรรยากาศ (Prototype development of textiles coatings using atmospheric pressure plasma)
กล่าวถึงที่มาของการประดิษฐ์
สำหรับงานวิจัยนี้เป็นการต่อยอดองค์ความรู้ที่ได้รับจากทุนวิจัยจากสำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ (วช.) ประจำปีงบประมาณ 2560 และการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย ประจำปีงบประมาณ 2562 ซึ่งเป็นการประยุกต์ใช้พลาสมาเจ็ตแบบหลายรูทางการเกษตร แต่ในการประดิษฐ์งานชิ้นวิจัยนี้เป็นการประยุกต์ใช้พลาสมาเจ็ตแบบหลายรูในแนวยาวเพื่อพัฒนาเป็นเครื่องต้นแบบปรับปรุงผิวสิ่งทอโดยใช้พลาสมาความดันบรรยากาศ แบบ Roll-to-Roll ซึ่งผู้วิจัยได้รับทุนวิจัยต่อเนื่องจากการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย ประจำปีงบประมาณ 2563
วัตถุประสงค์ในการจัดทำสิ่งประดิษฐ์
สำหรับวัตถุประสงค์ในการคิดค้นและพัฒนางานวิจัยชิ้นนี้ขึ้นมา เพื่อพัฒนานวัตกรรมการใช้เทคโนโลยีพลาสมาที่ความดันบรรยากาศ สำหรับปรับปรุงผิวผ้าที่ใช้ทำหน้ากากผ้าให้มีสมบัติสะท้อนน้ำ และสามารถยับยั้งการเจริญของเชื้อแบคทีเรีย
การทำงานของสิ่งประดิษฐ์ชิ้นนี้มีกระบวนการทำงานอย่างไร
การทำงานของเครื่องต้นแบบเคลือบสิ่งทอโดยใช้พลาสมาความดันบรรยากาศ (Prototype development of textiles coatings using atmospheric pressure plasma) เครื่องจะทำการปรับปรุงผิวผ้าโดยใช้พลาสมาความดันบรรยากาศ แบบ Roll-to-Roll จากนั้นนำม้วนผ้าไปผ่านกระบวนการพ่นเคลือบสารละลายนาโนที่ทำหน้าที่เฉพาะอย่าง เช่น พ่นเคลือบสาร ZnO-nanosol เพื่อทำให้ผ้าสามารถยับยั้งการเจริญของเชื้อแบคทีเรีย และพ่นเคลือบสาร SiO2-nanosol เพื่อป้องกันการซึมผ่านของละอองฝอย หรือสารคัดหลั่งต่างๆ ซึ่งจะเป็นการเพิ่มมูลค่าให้กับสิ่งทอ
จุดเด่นของสิ่งประดิษฐ์
โดยจุดเด่นของสิ่งทอที่เคลือบนั้น จะมีคุณสมบัติต่อต้านแบคทีเรีย สะท้อนน้ำและถ่ายเทอากาศได้ดี มีความเข้ากันได้ทางชีวภาพเนื่องจาก cotton 100% plasma assist coated ZnO-NPs เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม สีติดคงทนไม่ซีดจางเร็ว นอกจากนี้ยังมีราคาขายที่ถูกกว่าผ้าเคลือบสารเคมีชนิดอื่นๆ ซึ่งได้นำมาประยุกต์ใช้ผลิตเป็นหน้ากากผ้าแอนตี้แบคทีเรีย โดยงานวิจัยชิ้นนี้ได้รับทุนวิจัยจากการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย
นอกจากนั้นเทคโนโลยีการทรีตพลาสมาที่ความดันบรรยากาศ แบบ Roll-to-Roll มีข้อดี คือ
1. สามารถทำงานได้ที่ความดันบรรยากาศ จึงลดต้นทุน และความยุ่งยากในการสร้างระบบทรีต และเคลือบ
2. อุณหภูมิของพลาสมาไม่สูงมากจนทำลายโครงสร้างของชิ้นงาน จึงสามารถนำมาปรับปรุงผิวสิ่งทอได้
3. สามารถออกแบบให้มีการทรีต และเคลือบได้อย่างต่อเนื่อง จึงเหมาะกับการผลิตเป็นจำนวนมาก
อุปกรณ์ที่ใช้ในภาพรวมสามารถหาซื้อได้ง่าย หรือไม่
สำหรับเครื่องต้นแบบที่พัฒนาขึ้นจากงานวิจัยนี้ ใช้อุปกรณ์ย่อยที่สามารถหาซื้อได้ง่าย และอุปกรณ์หรือชิ้นส่วนหลายชิ้นทำขึ้นเอง ซึ่งเป็น Knowhow ของทีมนักวิจัยเอง
ผ้าชนิดใดที่เหมาะสมมากที่สุดในการนำมาขึ้นรูปกับสิ่งประดิษฐ์
สำหรับชนิดของผ้าที่จะนำมาทำหน้ากากร่วมกับเครื่องต้นแบบเคลือบสิ่งทอโดยใช้พลาสมาความดันบรรยากาศ (Prototype development of textiles coatings using atmospheric pressure plasma)ควรจะใช้ผ้ามัสลิน เนื่องจากเป็นผ้าที่นิยมนำมาทำเป็นหน้ากากผ้ากันฝุ่นละอองขนาดเล็ก และเนื้อผ้าเสียรูปได้ยาก ทนต่อพลาสมา และทนต่อการซัก
จะมีการผลิต หน้ากากออกมาใช้งานหรือไม่/งบประมาณต่อชิ้นสูงหรือไม่
เครื่องต้นแบบเคลือบสิ่งทอโดยใช้พลาสมาความดันบรรยากาศ (Prototype development of textiles coatings using atmospheric pressure plasma) ที่พัฒนาขึ้นจากงานวิจัยนี้ พร้อมใช้งาน และสามารถใช้งานได้จริงกับผ้าหน้ากว้าง 40 เซนติเมตร ซึ่งสามารถใช้ผลิตหน้ากากผ้าได้ โดยค่าใช้จ่ายสร้างเครื่องประมาณ 5 แสนบาท
กลุ่มเป้าหมายสำหรับสิ่งประดิษฐ์ชิ้นนี้คือกลุ่มใด
กลุ่มเป้าหมาย ของเครื่องต้นแบบเคลือบสิ่งทอโดยใช้พลาสมาความดันบรรยากาศ (Prototype development of textiles coatings using atmospheric pressure plasma) จะอยู่ในกลุ่มของโรงงานอุตสาหกรรมสิ่งทอ และเครื่องนุ่งห่มที่มีกว่า 4,823 โรงงาน (ข้อมูล ณ วันที่ 5 พฤษภาคม 2563 ที่มา: ศูนย์ข้อมูลและดิจิทัลอุตสาหกรรม (งานข้อมูล) สถาบันพัฒนาอุตสาหกรรมสิ่งทอ)
งบประมาณในการจัดทำสิ่งประดิษฐ์
งบประมาณในการประดิษฐ์สร้างเครื่องต้นแบบเคลือบสิ่งทอโดยใช้พลาสมาความดันบรรยากาศ (Prototype development of textiles coatings using atmospheric pressure plasma)มีค่าใช้จ่ายในการสร้างเครื่องประมาณ 5 แสนบาท
มหาวิทยาลัยมหาสารคามมีการสนับสนุนอย่างไร
ขอขอบคุณมหาวิทยาลัย คณะ หน่วยงาน ที่สนับสนุนผ่านโครงการยกระดับเทคโนโลยีสู่ภาคอุตสาหกรรม (Technology to Industry Convergence)
มีแผนการนำสิ่งประดิษฐ์ชิ้นนี้ลงสู่ชุมชนอย่างไร
แผนสำหรับการใช้เครื่องต้นแบบที่พัฒนาขึ้นจากงานวิจัยนี้ ทรีตปรับปรุงผิวผ้าไหมซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์เด่นของมหาวิทยาลัยมหาสารคาม และพื้นที่ใกล้เคียง เพื่อทำเป็นผ้าไหมแอนตี้แบคทีเรียต่อไป
ในอนาคตจะมีการพัฒนาสิ่งประดิษฐ์อย่างไรบ้าง
ในอนาคตนั้น สำหรับในโมเดลถัดไป ผู้วิจัย และคณะ มีการวางแผนที่จะขยายสเกลของเครื่องให้สามารถทรีต และพ่นเคลือบผ้าได้ที่หน้ากว้าง 2.10 เมตร ซึ่งเป็นขนาดที่ใช้กับโรงงานตัดเย็บผ้าในระดับอุตสาหกรรม แต่ต้องใช้งบประมาณสร้างเครื่องประมาณ 1 ล้านบาท
ฝากอะไรถึงนักวิจัยรุ่นใหม่ในการคิดค้นสิ่งประดิษฐ์ที่มีประโยชน์ต่อสังคม และชุมชน
ในการนำความรู้จากงานวิจัยไปพัฒนาต่อยอดเป็นสิ่งประดิษฐ์ นอกจากจะต้องมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องแล้วต้องอาศัยความรู้ความเชี่ยวชาญหลายด้าน จึงต้องมีการทำวิจัยเป็นทีม และหาผู้ช่วยวิจัยเก่งๆ จึงจะสามารถทำให้งานบรรลุเป้าหมายได้โดยเร็ว
คติในการทำงาน
− อย่ามองข้ามศักยภาพของตัวเอง
ผู้ที่สนใจสามารถติดต่อได้ที่ไหน
− หน่วยวิจัยเทคโนโลยีพลาสมา คณะวิทยาศาสตร์ ภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม
รายชื่อผู้รับผิดชอบ
− หัวหน้าคณะทำงานวิจัย: ผศ.ดร. อาทิตย์ ฉิ่งสูงเนิน
− นักวิจัย: ผศ.ดร.พิษณุ พูลเจริญศิลป์, ผศ.ดร.ปรเมษฐ์ จันทร์เพ็ง, ผศ.ดร.ปวีณา เหลากูล, รศ.ดร.ขนิษฐา สมตระกูล, รศ.ดร.อภิเดช แสงดี
− ผู้ช่วยนักวิจัย: นายขัตติยะ สระแก้ว, นายณัฐกานต์ กาญจนะ, นางสาวอัญธิกา ละครไชย, นายระติ ทรงคาศรี, นางสาวลาวัลย์ แสงทองคำ
− หน่วยงานต้นสังกัด: คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม
