สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง (สจล.) ผนึกความร่วมมือภาครัฐ-เอกชน สภาอุตสาหกรรมแห่งประเทศไทย และพันธมิตรนานาชาติ เตรียมจัดงาน “KMITL Innovation EXPO 2023” ในวันที่ 27-29 เม.ย. 2566 ที่ สจล. ซึ่งเป็นการแสดงนวัตกรรมและผลงานวิจัยครั้งยิ่งใหญ่ที่สุดในประเทศไทย 1,111 ชิ้น โดยงานนี้ สจล. เผย 4 นวัตกรรมสุดว้าว ประกอบด้วย

1.นวัตกรรมแบตเตอรี่กราฟีนซึ่งทีมวิจัยนำโดย รศ.ดร.เชรษฐา รัตนพันธ์ คณะวิทยาศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง (สจล.) กล่าวว่า สำหรับ กราฟีน (Graphene) เป็นสิ่งที่นานาประเทศเชื่อมั่นว่าเป็นวัสดุแห่งอนาคต โดยเป็นชั้นอะตอมของคาร์บอนที่เรียงตัวต่อกันเป็นโครงสร้าง 6 เหลี่ยม (Hexagonal) ซึ่งโดดเด่นด้วยคุณสมบัติสุดพิเศษหลายด้าน คือ บางที่สุดในโลกแข็งแกร่งกว่าเพชรและเหล็กกล้าถึง 200 เท่า

นำไฟฟ้าได้ดี น้ำหนักเบาแต่พื้นผิวมาก กราฟีน 1 กรัม จะมีพื้นผิวเท่ากับ 10 สนามเทนนิส ทีมวิจัย คณะวิทยาศาสตร์ สจล.ได้คิดค้น3 นวัตกรรมที่ใช้กราฟีน เพื่อคนไทยและมนุษยชาติ ได้แก่ 1) แบตเตอรี่กราฟีน ซึ่งคว้ารางวัลการวิจัยแห่งชาติปี 2566 สำหรับใช้กับยานยนต์ ปัจจุบัน สจล.เป็นแห่งเดียวในไทยที่สามารถผลิตวัสดุ “กราฟีน” ได้เองจากโรงงานต้นแบบผลิตกราฟีนใน สจล. ด้วยกำลังผลิตเดือนละ 15 กก.

ทดแทนการนำเข้าซึ่งมีราคากก.ละกว่า 10 ล้านบาท เมดอินไทยแลนด์นับเป็นความสำเร็จในเฟสที่ 1 และวันนี้เป็นความสำเร็จในเฟสที่ 2 ทีมวิจัยคิดค้นพัฒนา “แบตเตอรี่กราฟีน”ครั้งแรกในประเทศไทย โดยใช้ รีดิวซ์กราฟีนออกไซด์ ร่วมกับคาร์บอนจากวัสดุการเกษตรธรรมชาติ เช่น ถ่านเปลือกทุเรียน ถ่านกัญชง ถ่านหินลิกไนต์ และคาร์บอนทั่วไป มาประดิษฐ์ขั้วไฟฟ้า

นอกจากนี้ ทีมวิจัย สจล.ยังได้พัฒนาวัสดุใหม่ คือ วัสดุคอมโพสิตยางพารา ผสม นาโนกราฟีนออกไซด์ เพื่อป้องกันการคายประจุจากไฟฟ้าสถิต ทั้งเป็นตัวดูดซับสารอิเล็กโทรไลต์ให้มีสภาพเปียกได้สูง มีพื้นที่ผิวจำเพาะสูง ช่วยให้การเคลื่อนที่ของไอออนไหลผ่านได้ดีขึ้นจากรูพรุนที่เหมาะสม ส่งผลให้ยางพารามีประสิทธิภาพในการเป็นตัวแยกขั้วไฟฟ้าที่ดี ไม่มีความร้อนสะสมภายใน ทนต่อความร้อนและปฏิกิริยาเคมีจากกราฟีนออกไซด์ โดยจุดเด่นของแบตเตอรี่กราฟีน คือ กักเก็บประจุไฟฟ้าได้มากขึ้น และมีอัตราการอัดประจุได้ที่รวดเร็วขึ้นจากแบตเตอรี่แบบเดิม

ราคาถูก ไม่ระเบิด จึงปลอดภัยต่อการใช้งาน สร้างมูลค่าเพิ่มจากการใช้วัสดุการเกษตรเหลือใช้ภายในประเทศ สนับสนุนแนวเศรษฐกิจ BCG (Bio-Circular-Green Economy) ลดปริมาณขยะสิ่งแวดล้อม ลดการนำเข้า มีประสิทธิภาพสูง แต่ราคาถูกกว่าลิเธียมไอออนมาก ในอนาคตเป็นการพัฒนาเฟสที่ 3 และ 4 สามารถใช้ได้กับยานยนต์ไฟฟ้า EV มอเตอร์ไซค์ไฟฟ้า สามล้อไฟฟ้า เพื่อรองรับอุตสาหกรรมใหม่ก้าวเป็นฮับ EV และสังคมที่ยั่งยืน

2. ผ้าไหมไทยย้อมกราฟีน โดยทีมวิจัยคณะวิทยาศาสตร์ สจล. นำโดยรศ.ดร.เชรษฐา รัตนพันธ์ ได้เพิ่มมูลค่าให้ผ้าไหมไทยซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์เชิงวัฒนธรรมและท่องเที่ยวที่สร้างชื่อเสียงให้ประเทศไทยเป็นที่รู้จักไปทั่วโลก โดยคิดค้นพัฒนาเส้นด้ายไหมและผลิตผ้าไหมด้วยวัสดุอนุพันธ์กราฟีน ที่มีสมบัติพิเศษทางความร้อนที่แตกต่างกัน ด้วยกรรมวิธีอัจฉริยะที่ง่าย ไม่ซับซ้อน และปลอดสารเคมีที่เป็นอันตราย นับเป็นการยกระดับผ้าไหมไทยไปสู่ตลาดที่กว้างยิ่งขึ้น เพิ่มรายได้แก่เศรษฐกิจชุมชนและประเทศ

นำนวัตกรรมขับเคลื่อนพัฒนาอุตสาหกรรมสิ่งทอและแฟชั่น รวมทั้งผ้าอุตสาหกรรมของไทยสู่ตลาดโลกได้หลากหลาย การย้อมกราฟีนทำให้ได้เส้นด้ายหรือผ้านั้นๆ มีคุณภาพดี มีความเหนียวขึ้น แข็งแรงคงทน ยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อแบคทีเรียและเชื้อรา สามารถป้องกันฝุ่นละอองได้มีความทนทานและแห้งได้เร็ว โดยผ้าไหมไทยย้อมกราฟีน มี 2 แบบ คือ 1) ผ้าไหมไทยย้อม “นาโนกราฟีนออกไซด์” เป็นผ้าที่ช่วย “สร้างความร้อน”แก่ผู้สวมใส่ กักเก็บความร้อนได้ดี ให้ความอบอุ่นเหมาะสำหรับผู้สวมใส่ในที่อุณหภูมิต่ำ ห้องเย็น หรือประเทศเมืองหนาว

จากการทดสอบสมบัติการกระจายความร้อนผ้าไหมพบว่ามีค่าความร้อนที่ถูกกักเก็บเท่ากับ 70% เมื่อเทียบกับผ้าไหมในท้องตลาด 2) ผ้าไหมไทยย้อม “นาโนรีดิวซ์กราฟีนออกไซด์” เป็นผ้าที่ช่วย “ระบายความร้อน”แก่ผู้สวมใส่ ไม่กักความร้อน จึงให้ความสบายตัวสำหรับผู้สวมใส่ในพื้นที่ซึ่งมีอุณหภูมิสูง หรืออยู่ในกลางแดด จากการทดสอบพบว่ามีค่าความร้อนที่ถ่ายเท เท่ากับ 96.81% เมื่อเทียบกับผ้าไหมทั่วไป

3.เม็ดพลาสติกกราฟีน ทีมวิจัยสจล.ได้คิดค้นนำพอลิเมอร์ที่คัดสรรมาผ่านกระบวนการผสมวัสดุกราฟีน เพื่อเพิ่มคุณสมบัติความเหนี่ยว คงทนแข็งแกร่ง แต่ให้น้ำหนักเบา สามารถนำมาดึงเป็นเส้น “ฟีลาเมนต์” สำหรับการพิมพ์ 3 มิติ (3D Printer) มีประโยชน์ต่อการประยุกต์ใช้ในการผลิตอุปกรณ์โดรนการเกษตร อุปกรณ์ด้านการทหารและอุตสาหกรรมการป้องกันประเทศสำหรับใช้ในประเทศหรือส่งออก เช่น พิมพ์ขึ้นรูปโดรนการทหาร แผ่นเกราะกันกระสุน หมวกกันกระสุน เป็นต้น

และ 4.นวัตกรรมตรวจจับพลาสมาบับเบิ้ล (Plasma Bubble) เพื่อคาดการณ์ภัยพิบัติ นำร่องอากาศยาน และใช้ GPS ได้อย่างแม่นยำ
และปลอดภัย ผลงานทีมวิจัยนำโดยศ.ดร.พรชัย ทรัพย์นิธิ หัวหน้าทีมวิจัยคณะวิศวกรรมศาสตร์ สจล. กล่าวว่าสจล.ร่วมกับ สถาบันเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารแห่งชาติ หรือ NICT ประเทศญี่ปุ่น ทั้งนี้ พลาสมาบับเบิ้ล (Plasma Bubble) เป็นความผิดปกติที่เกิดในชั้นบรรยากาศซึ่งรบกวนสัญญาณดาวเทียม ส่งผลกระทบต่อระบบการสื่อสาร การระบุตำแหน่ง การนำร่องอากาศยาน สัญญาณ GPS แม่นยำลดลง

ซึ่งจะนำไปสู่อุบัติเหตุและความเสียหายต่อชีวิตและทรัพย์สินของคนไทยและทั่วโลก สจล.ได้สร้าง “สถานีเรดาร์ตรวจสภาพอวกาศ” ที่วิทยาเขตสจล.จังหวัดชุมพร เพื่อวิเคราะห์ข้อมูลเรดาร์ VHF ร่วมกับเซนเซอร์ในการตรวจพลาสมาบับเบิ้ล ความผิดปกติที่เกิดในชั้นบรรยากาศด้วยประสิทธิภาพในการมอนิเตอร์ การแจ้งเตือนถึงความผิดปกติแก่ผู้ใช้งานทันที

โดยแจ้งเตือนไปยังสถานีต่างๆ ทั่วโลก รวมถึงเครื่องรับสัญญาณ GNSS ที่ใช้งานในขณะนั้นได้ทราบล่วงหน้า เพื่อเตรียมการรับมือและลดความเสียหายที่อาจจะเกิดขึ้น สจล.กำลังวิจัยพัฒนาระบบนำร่องในการลงจอดอัตโนมัติ (Auto Landing) ซึ่งจะพัฒนาอุตสาหกรรมการบินให้มีประสิทธิภาพและปลอดภัย อีกทั้งยกระดับการทำงานด้วยระบบดาวเทียมซึ่งมีบทบาทสูงในวิถีชีวิตของประชาชน

ชมงาน KMITL Innovation EXPO 2023 ฟรี ไม่มีค่าใช้จ่าย....ผู้สนใจลงทะเบียนที่ลิงก์ https://expo.kmitl.ac.th/