ผลงาน เซ็นเซอร์วัดความชื้นข้าวเปลือก-คุณภาพน้ำในบ่อกุ้ง

เมื่อวันที่ 6 มิ.ย.51  นายวุฒิพงศ์ ฉายแสง รมว.กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (วท.) ร้อมด้วยคณะที่ปรึกษา เดินทางไปเยี่ยมชมศูนย์เทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิกส์ (TMEC-ทีเมค) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) จ.ฉะเชิงเทรา

ผลงานเด่นที่ TMEC นำมาจัดแสดงล้วนเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อการเกษตร เช่น อุปกรณ์ตรวจวัดคุณภาพน้ำในบ่อกุ้ง และอุปกรณ์ตรวจวัดความชื้นของข้าวเปลือกในไซโลอบข้าว

 ดร.อัมพร โพธิ์ใย ผอ.TMEC ให้ข้อมูลว่าความชื้นเป็นตัวแปรสำคัญที่มีผลต่อราคาซื้อขายข้าวเปลือก “ก่อนจะสีข้าวเปลือกจะต้องอบให้แห้งพอเหมาะ เพราะถ้าแห้งมากไปก็จะสิ้นเปลืองพลังงาน เมื่อนำไปสีจะทำให้เมล็ดข้าวแตก แต่ถ้าอบไม่แห้งก็จะและเป็นแป้ง หากควบคุมความชื้นขณะอบให้เหมาะสมได้ก็จะช่วยให้ได้ข้าวเปลือกที่มีคุณภาพดี ขายได้ในราคาสูง ซึ่งทีเมคก็ได้พัฒนาหัววัดความชื้นในไซโลอบข้าว (ตู้อบข้าว) เพื่อแก้ปัญหาดังกล่าว” ดร.อัมพร เผย

ด้านนายสุรพันธ์ ทองรังสี นักวิจัยของTMECเผยว่า ใช้เวลาพัฒนาเครื่องวัดความชื้นดังกล่าวมาแล้ว 6 เดือน ขณะนี้อยู่ระหว่างจดสิทธิบัตร และทดสอบประสิทธิภาพร่วมกับเอกชนรายหนึ่งใน จ.สุพรรณบุรี ซึ่งเครื่องวัดความชื้นจะมีหัวเซนเซอร์ที่วัดความชื้นในข้าวเปลือกแล้วบ่งบอกเป็นสัญญาณความถี่ดิจิทัล ซึ่งหากมีความถี่น้อยแสดงว่ามีความชื้นมาก หากความถี่มากแสดงว่าความชื้นน้อย และสามารถใช้เครื่องวัดความชื้นข้าวเปลือกในขณะอบก็ได้ โดยติดตั้งหัววัดความชื้นไว้กับผนังของไซโล เพื่อควบคุมให้มีความชื้นที่พอเหมาะและเป็นที่ยอมรับของตลาดคือประมาณ 13.72%RH หรืออยู่ระหว่าง 12-15%RH

อย่างไรก็ดี เครื่องวัดความชื้นนี้มีความแม่นยำอยู่ที่บวกลบ 5% ซึ่งนักวิจัยยังต้องปรับปรุงให้แม่นยำมากขึ้นโดยผิดพลาดได้ไม่เกิดบวกลบ 1% จึงจะสามารถนำไปใช้งานได้จริง ซึ่งนักวิจัยบอกว่าต้นทุนการผลิตเครื่องวัดความชื้นนี้มีราคาถูกกว่าเครื่องวัดความชื้นที่นำเข้าจากต่างประเทศถึงครึ่งหนึ่ง และในอนาคตจะพัฒนาให้สามารถตรวจวัดความชื้นได้กับผลิตผลทางการเกษตรจำพวกเมล็ดทุกชนิด เพราะขณะนี้สามารถวัดได้ในข้าวเปลือกเพียงอย่างเดียวเท่านั้น

ผลงานที่น่าสนใจอีกอย่างหนึ่งคือเครื่องวัดคุณภาพน้ำในบ่อกุ้งที่สามารถวัดค่าความเป็นกรด-ด่าง หรือพีเอช (pH) ในบ่อเลี้ยงกุ้งด้วยหัววัดแบบเซมิคอนดักเตอร์ที่มีความแม่นยำสูงและตอบสนองได้เร็ว และสามารถผลิตได้ในราคาถูก มีความทนทานและการเก็บรักษาก็ไม่ยุ่งยากเหมือนกับหัววัดพีเอชแบบแก้วที่ใช้อยู่ทั่วไป

TMEC ยังพัฒนาเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิในการเพาะเห็ดที่ตอบสนองได้ในช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ -50 ถึง 150 องศาเซลเซียส โดยในกระบวนการเพาะพันธุ์เห็ดชนิดต่างๆ ต้องอยู่ในสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมกับเห็ดชนิดนั้น เห็ดจึงจะออกดอกและให้ผลผลิตมากตามต้องการ ซึ่งการรู้ระดับอุณหภูมิจะทำให้ผู้เพาะเห็ดทราบว่าสภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรบ้าง เพื่อที่จะสามารถควบคุมให้อยู่ในสภาวะที่เหมาะสมได้ต่อไป

นอกจากระบบเซ็นเซอร์ตรวจวัดข้างต้นแล้ว ดร.อัมพร เผยว่า TMEC ยังมุ่งวิจัยและพัฒนาไมโครอิเล็กทรอนิกส์อีกมากมาย และเทคโนโลยีระบบเซนเซอร์ตรวจวัดทางด้านอาหารและการแพทย์อีกด้วย และที่สำคัญยังส่งเสริมการพัฒนาบุคลากรในประเทศทางด้านไมโครอิเล็กทรอนิกส์ การออกแบบวงจรรวม เพื่อเพิ่มศักยภาพการแข่งขันทางด้านเทคโนโลยีของประเทศ ซึ่ง ผอ.ทีเมคก็นำคณะของรัฐมนตรีพร้อมสื่อมวลชนเยี่ยมชมห้องปฏิบัติการซึ่งล้วนแล้วแต่เป็นห้องคลีนรูมทั้งสิ้น

เมื่อเห็นป้ายแสดงว่าห้ามถ่ายรูปติดอยู่ที่ส่วนหน้าสุดของทางเข้าสู่ห้องปฏิบัติการต่าง ผู้จัดการวิทยาศาสตร์จึงถามและขออนุญาตเจ้าหน้าที่ที่นำชม ซึ่งก็ได้รับอนุญาตให้ถ่ายรูปได้ แต่ห้ามใช้แฟลช ก็ยิ่งทวีความสงสัยมากขึ้น และขอคำอธิบายจากเจ้าหน้าที่ ซึ่ง น.ส.ภาวดี มีสรรพวงศ์ ผู้ช่วยนักวิจัยของทีเมค บอกว่า แสงแฟลชจากกล้องอาจไปรบกวนขั้นตอนการทำงานในห้องแล็บบางห้องที่จำเป็นต้องควบคุมความยาวคลื่นแสงให้เหมาะสม

“การถ่ายแบบวงจรรวมลงบนแผ่นเวเฟอร์ (Wafer) จะต้องให้แสงที่มีความยาวคลื่นเฉพาะทำปฏิกิริยากับสิ่งที่เราจะถ่าย ซึ่งวิธีการจะคล้ายกับขั้นตอนการล้างฟิล์มถ่ายภาพ จึงต้องทำอยู่ภายในห้องมืดหรือที่ไม่มีแสงที่ความยาวคลื่นอื่นๆ มารบกวน ซึ่งในห้องแล็บถ่ายแบบวงจรรวมจะใช้แสงสีเหลือง เนื่องจากมีความยาวคลื่นสูงเกินกว่าความยาวคลื่นแสงที่นักวิจัยต้องใช้ จึงไม่ไปมีผลรบกวนการทำปฏิกิริยาดังกล่าว แต่แสงขาวเป็นแสงที่รวมเอาแสงที่ความยาวคลื่นแสงต่างๆ ไว้ด้วยกัน จึงอาจไปรบกวนขั้นตอนการถ่ายแบบวงจรได้” น.ส.ภาวดีอธิบาย

ส่วนเหตุที่ต้องอยู่ในห้องคลีนรูมนั้นผู้ช่วยนักวิจัยคนเดิมบอกว่า เพราะอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทำนั้นมีขนาดเล็กมากในระดับไมโครหรือนาโน แต่ฝุ่นละอองทั่วไปมีขนาดใหญ่กว่านั้น ซึ่งหากตกกระทบหรือปนเปื้อนลงบนแผ่นเวเฟอร์หรือชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก ก็จะไปขวางทางเดินของกระแสอิเล็กทรอนิกส์ในวงจรนั้นได้.

แหล่งที่มา https://mgronline.com/science/detail/9510000066519