พัฒนาระบบเซ็นเซอร์น้ำเสีย ทีมนักวิจัยนาโนเทคโนโลยีจับมือสวทช.วิจัยนวัตกรรมดูแลสิ่งแวดล้อม

          ทีมนักวิจัยวิทยาลัยนาโนเทคโนโลยี สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง ร่วมกับศูนย์เทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิกส์ และศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติพัฒนาระบบเซ็นเซอร์ เพื่อตรวจวัดน้ำเสียและระบบตรวจวัด pH ในน้ำ
ดร.สิรพัฒน์ ประโทนเทพ อาจารย์ประจำวิทยาลัยนาโนเทคโนโลยี สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง กล่าวว่า ปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมเป็นปัญหาสำคัญที่วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี สามารถนำไปประยุกต์ช่วยแก้ไข จึงเป็นที่มาของการพัฒนานวัตกรรมนาโนเทคโนโลยีเพื่อแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อม สำหรับนวัตกรรมที่ทีมนักวิจัยของวิทยาลัยนาโนเทคโนโลยี สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง คิดค้นร่วมกับศูนย์เทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิกส์ และศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) พัฒนาระบบเซ็นเซอร์เพื่อตรวจวัดสารเคมีในรูปของของเหลว โดยใช้หลักการเลียนแบบการทำงานของลิ้นมนุษย์ เพื่อใช้ตรวจวัดสารพิษในน้ำและศึกษาประสิทธิภาพการใช้น้ำหมักจุลินทรีย์ โดยการจำแนกลักษณะแพทเทิร์น เช่น เปรี้ยว เค็ม หวาน ขม โดยมีเซลล์ประสาทสัมผัสชนิดต่างๆ เพื่อรับรู้รสของสารต่างกันไป จากนั้นนำมาประมวลผล  เปรียบเทียบกับฐานข้อมูลของลักษณะแพทเทิร์นที่เก็บข้อมูลไว้ ซึ่งจะสามารถแยกแยะไอออนเจือปนในน้ำทั้งไอออนบวก เช่น โซเดียม โพแตสเซียม และไอออนลบ เช่น ไนเตรต และซัลเฟลได้ดี รวมทั้งยังสามารถบ่งชี้ระดับความเข้มข้นมากน้อยในเชิงคุณภาพได้อีกด้วย
          นอกจากนี้ ยังมีระบบตรวจวัดและจัดเก็บข้อมูลแบบ Real Time เพื่อสร้างแผนที่ กรด-เบส สำหรับการพัฒนาแหล่งน้ำธรรมชาติ โดยการพัฒนาหัววัดค่า pH แบบ ISFET ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่มีคุณสมบัติเด่น คือ ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงค่าความเป็นกรด-เบสได้อย่างรวดเร็ว แม่นยำ ทนทานต่อการใช้งานในสภาวะต่างๆ เก็บรักษาได้นาน โดยส่งข้อมูลแบบ Real Time ผ่านคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล แสดงผลเป็นแผนที่กรด-เบส และจัดเก็บในรูปแบบฐานข้อมูลแผนที่กรด-เบส ทำให้สามารถระบุสภาพพื้นที่ ที่เกิดปัญหาเพื่อแก้ปัญหาได้อย่างตรงจุด


Environmental object คือ คุณภาพของน้ำ (น้ำเสีย สารพิษในน้ำ สารเคมีในรูปของของเหลว และค่า pH ของน้ำ)
Environmental data object คือ สารเคมีในรูปของของเหลว สารพิษในน้ำ ประสิทธิภาพการใช้น้ำหมักจุลินทรีย์   ค่า pH ของน้ำ  ไอออนที่เจือปนในน้ำทั้งไอออนบวก เช่น โซเดียม โพแตสเซียม และไอออนลบ เช่น ไนเตรต และซัลเฟต

Data Capture คือ  การใช้ระบบเซ็นเซอร์ที่อาศัยหลักการเลียนแบบการทำงานของลิ้นมนุษย์  ระบบตรวจวัดและจัดเก็บข้อมูลแบบ Real Time โดยมีการพัฒนาหัววัดค่า pH แบบ ISFET ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่มีคุณสมบัติเด่น คือ ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงค่าความเป็นกรด-เบสได้อย่างรวดเร็ว แม่นยำ ทนทานต่อการใช้งานในสภาวะต่างๆ เก็บรักษาได้นาน โดยส่งข้อมูลแบบ Real Time ผ่านคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล

Data Storage  คือ จัดเก็บในรูปแบบฐานข้อมูลแผนที่กรด-เบส

Data Aggregation คือ การนำข้อมูลที่ได้มาประมวลผล เปรียบเทียบกับฐานข้อมูลของลักษณะแพทเทิร์นต่างๆที่ได้เก็บข้อมูลไว้

Data  Analysis คือ การเปรียบเทียบกับฐานข้อมูลของลักษณะแพทเทิร์นที่เก็บข้อมูลไว้

Meta Data คือ แผนที่กรด-เบส แสดงคุณภาพน้ำธรรมชาติ หรือ น้ำเสีย ทำให้สามารถระบุสภาพพื้นที่ ที่เกิดปัญหาเพื่อแก้ปัญหาได้อย่างตรงจุด



ที่มา :
พัฒนาระบบเซ็นเซอร์น้ำเสีย ทีมนักวิจัยนาโนเทคโนโลยีจับมือสวทช.วิจัยนวัตกรรมดูแลสิ่งแวดล้อม. [Online]. เข้าถึงได้จาก :http://www.measwatch.org/news/3903. (วันที่สืบค้นข้อมูล : 19 สิงหาคม 2555).


นางสาวแสงเทียน  ฤทธิไกรสร (แนน)