การทำพลาสมาไนไตรดิงโดยใช้พลาสมา

นักวิจัยเก่ง มมส สร้างงานวิจัยเด่น โดยการสร้างกระบวนการบำบัดพื้นผิวโลหะผสมไทเทเนียมด้วยการทำพลาสมาไนไตรดิงโดยใช้ไบโพลาร์พัลส์พลาสมา เป็นโลหะผสมไทเทเนียมนิยมที่นำไปใช้เป็นอุปกรณ์ หรือชิ้นส่วนทางการแพทย์ เนื่องจากสมบัติที่โดดเด่นในเรื่องของความแข็งแรง และต้านทานการกัดกร่อนได้ดี โดย ผศ.ดร.อาทิตย์ ฉิ่งสูงเนิน พร้อมทีมวืจัย

ชื่อผลงาน และ ชื่อตำแหน่ง ผู้รับผิดชอบ

     กระบวนการบำบัดพื้นผิวโลหะผสมไทเทเนียมด้วยการทำพลาสมาไนไตรดิงโดยใช้ไบโพลาร์พัลส์พลาสมา โดยผศ.ดร.อาทิตย์ ฉิ่งสูงเนิน, ผศ.ดร.พิษณุ พูลเจริญศิลป์, ผศ.ดร.ปรเมษฐ์ จันทร์เพ็ง, นางสาวสุนินาถ แก้วนิสัย

กล่าวถึงที่มาของงานวิจัย

      โลหะผสมไทเทเนียมนิยมนำไปใช้เป็นอุปกรณ์ หรือชิ้นส่วนทางการแพทย์ เนื่องจากสมบัติที่โดดเด่นในเรื่องของความแข็งแรง และต้านทานการกัดกร่อนได้ดี แต่ยังมีข้อกังวลในเรื่องของการปลดปล่อยโลหะหนักอย่างวานาเดียมกับอะลูมิเนียม เข้าสู่ร่างกาย ซึ่งจะส่งผลต่อระบบประสาทและก่อให้เกิดความเป็นพิษกับร่างกายได้ คณะผู้วิจัยจึงให้ความสนใจในการเพิ่มความแข็งแรงและความต้านทานการสึกกร่อนให้แก่ผิวของโลหะผสมไทเทเนียม โดยการชุบผิวแข็งด้วยเทคนิคการทำพลาสมาไนไตรดิง

      เทคโนโลยีพลาสมาไนไตรดิงเป็นการปรับปรุงพื้นผิวรูปแบบหนึ่งที่ช่วยเพิ่มความแข็งให้ผิวโลหะผ่านการก่อตัวของชั้นไนไตรด์ แต่ยังคงคุณสมบัติที่ดีของแกนกลางโลหะ การสร้างชั้นไนไตรด์ทำได้โดยการทำให้แก๊สไนโตรเจนแตกตัวเป็นพลาสมา และที่อุณหภูมิที่เหมาะสมอะตอมของไนไตรเจนจะแพร่ลงในผิวโลหะก่อตัวเป็นเฟสโลหะไนไตรด์ที่แสดงสมบัติที่โดดเด่นในเรื่องของความแข็ง และมีความต้านทานการสึกหรอมากขึ้น เนื่องด้วยชั้นไนไตรด์ที่เกิดขึ้นเป็นเฟสของเซรามิค จึงทำให้มีความต้านทานการกัดกร่อนเชิงเคมีเพิ่มมากขึ้น

วัตถุประสงค์ในการทำงานวิจัย

• เพื่อเพิ่มสมบัติเชิงกลของโลหะผสมไทเทเนียมด้วยการทำพลาสมาไนไตรดิง เช่น เพิ่มความแข็งแรงที่ผิว และลดอัตราการสึกหรอ เป็นต้น

• เพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะผสมไทเทเนียม มีความเข้ากันได้ทางชีวภาพมากขึ้น ส่งผลให้มีความเหมาะสมสำหรับการนำไปใช้งานในร่างกายมนุษย์ 

การใช้งาน

ชิ้นส่วนปลูกฝังในร่างกาย ร่างฟันเทียม กระดูกเทียม เป็นต้น

จุดเด่นของงานวิจัย

       เทคโนโลยีพลาสมาไนไตรดิงเป็นการปรับปรุงพื้นผิวรูปแบบหนึ่งที่ช่วยเพิ่มความแข็งให้ผิวโลหะ แต่ยังคงคุณสมบัติที่ดีของแกนกลางโลหะ ใช้พลังงานต่ำ และไม่มีการปลดปล่อยมลพิษออกสู่สิ่งแวดล้อม

ปัญหาและอุปสรรคในการดำเนินงาน ต้นทุนระบบสุญญากาศและแหล่งจ่ายไฟค่อนข้างสูง ทำให้เป็นอุปสรรคในการขยายสเกลสู่เชิงพาณิชย์ และการวิเคราะห์ผลทางด้านชีวภาพมีราคาค่อนข้างสูง

กลุ่มเป้าหมายสำหรับงานวิจัย

บริษัท เครื่องมือและอุปกรณ์ทางการแพทย์

มหาวิทยาลัยมหาสารคามมีการสนับสนุนอย่างไร

      ต้องขอขอบคุณมหาวิทยาลัย คณะ หน่วยงาน ที่สนับสนุนสถานที่ตั้งระบบพลาสมาไนไตรดิง และสนับสนุนทุนสนับสนุนการทำวิจัย (postmaster)

มีแนวทางจะนำงานวิจัยลงสู่ชุมชนอย่างไร

เรามีแนวทางในการนำผลงานวิจัยร่วมมือกับโรงพยาบาลสุทธาเวช แผนกทันตกรรม

ในอนาคตจะมีการพัฒนางานวิจัยย่างไรบ้าง

        ในอนาคตเราจะมีการพัฒนาระบบพลาสมาไนไตรดิงให้รองรับชิ้นงานจำนวนมาก ชิ้นงานที่มีขนาดใหญ่ และหลากหลายมากขึ้น เพื่อรองรับการประยุกต์ใช้งานด้านอื่นๆ  และสร้างความร่วมมือกับภาคเอกชนที่สนใจ

ฝากอะไรถึงนักวิจัยรุ่นใหม่ในการคิดค้นสิ่งประดิษฐ์ที่มีประโยชน์ต่อสังคม และชุมชน

เราต้องพยายามยกระดับงานวิจัยเชิงตีพิมพ์ผลงานสู่ชุมชนและภาคอุตสาหกรรม

คติในการทำงาน

ช้าได้ ท้อได้ แต่อย่าหยุด

ผู้ที่สนใจสามารถติดต่อได้ที่ไหน

หน่วยวิจัยเทคโนโลยีพลาสมา ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม