Research

แนวโน้มการวิจัยและพัฒนาด้านนาโนเทคโนโลยีในประเทศไทย


อาจารย์ธนกฤต โชติภาวริศ  
อาจารย์ประจำภาควิชาวิศวกรรมอุตสาหการและโลจิสติกส์ ​ 
คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีมหานคร  
23 ธันวาคม 2557  

      หลายท่านคงเคยได้ยินคำว่านาโนเทคโนโลยีในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ซึ่งความหมายของคำว่านาโนเทคโนโลยี (Nanotechnology) หมายถึง "เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการสร้าง การสังเคราะห์วัสดุอุปกรณ์ เครื่องจักรหรือผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดเล็กมากในระดับนาโนเมตร เทียบเท่ากับระดับอนุภาคของโมเลกุลหรืออะตอม รวมถึงการออกแบบหรือใช้เครื่องมือสร้างวัสดุที่อยู่ในระดับที่เล็กมาก หรือการเรียงอะตอมและโมเลกุลในตำแหน่งที่ต้องการได้อย่างแม่นยำ ทำให้โครงสร้างของวัสดุหรือสสารมีคุณสมบัติพิเศษ ไม่ว่าจะเป็นด้านฟิสิกส์ เคมี หรือชีวภาพ ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการใช้งาน" โดยผู้เชี่ยวชาญทั่วโลกยอมรับว่าการสร้างหรือผลิตสารที่มีขนาดในช่วง 1 ถึง 100 นาโนเมตร จัดว่าเป็นนาโนเทคโนโลยี
       นาโนเทคโนโลยีมีบทบาทสำคัญในการเกื้อหนุนอุตสาหกรรมต่างๆมากมาย ทั้งอุตสาหกรรมเคมี รถยนต์ ก่อสร้าง อิเลคทรอนิคส์ การแพทย์ รวมถึงด้านพลังงานและสิ่งแวดล้อม โดยทวีปอเมริกามีสัดส่วนมูลค่าผลิตภัณฑ์จากอุตสาหกรรมนาโนเทคโนโลยีสูงที่สุด รองลงมาคือยุโรปและเอเชียตามลำดับ ดังรูปที่ 1 


รูปที่ 1 มูลค่าผลิตภัณฑ์นาโนเทคโนโลยีทั่วโลกในปี 2552

       สำหรับในประเทศไทยปัจจุบันภาครัฐได้ให้ความสำคัญในการพัฒนาการด้านนาโนเทคโนโลยีอย่างมาก โดยมีทิศทางการวิจัยและพัฒนา (R&D direction) จำแนกออกเป็น 3 กลุ่มหลัก ได้แก่
       1. กลุ่มด้านวิทยาศาสตร์กายภาพ (Physical sciences) เช่น วัสดุ สิ่งทอ การแปรรูปและเก็บสะสมพลังงาน
       2. กลุ่มด้านวิทยาศาสตร์การแพทย์ (Medical science) เช่น กระบวนการผลิตและเก็บรักษาอาหาร การตรวจวินิจฉัยโรค ระบบนำส่งยา
       3. กลุ่มที่เกี่ยวกับสังคมและสิ่งแวดล้อม (Social and environment) เช่น การเพิ่มผลผลิตการเกษตรและทรัพยากรธรรมชาติ การตรวจจับและควบคุมแมลงและพาหนะของโรค การบำบัดน้ำ
       โดยการพัฒนานาโนเทคโนโลยีดังกล่าวนี้ มุ่งเน้นในกลุ่มผลิตภัณฑ์ 7 กลุ่ม ได้แก่
       1. กลุ่มผลิตภัณฑ์เซ็นเซอร์
       2. กลุ่มอุปกรณ์นาโนอิเล็กทรอนิคส์
       3. กลุ่มผลิตภัณฑ์ในระบบส่งยาและสารสกัดสมุนไพร
       4. กลุ่มตัวเร่งปฏิกิริยาและวัสดุดูดซับ กรอง
       5. กลุ่มนาโนเวชสำอาง
       6. กลุ่มวัสดุเคลือบนาโน
       7. กลุ่มวัสดุสารประกอบแต่ง
       เทคโนโลยีที่จะนำมาใช้เพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันและพัฒนาอย่างยั่งยืน มี 3 ส่วน คือ เทคโนโลยีสาขาหลัก เทคโนโลยีฐาน และองค์ความรู้หลัก  ซึ่งเทคโนโลยีสาขาหลัก ได้แก่ วัสดุนาโน นาโนอิเล็กทรอนิกส์ และ เทคโนโลยีชีวภาพนาโน  โดยใช้ความรู้พื้นฐานในการพัฒนาเทคโนโลยีหลักเป็นเทคโนโลยีฐานสำคัญ 3 อย่าง ได้แก่ การเคลือบระดับนาโน การห่อหุ้มระดับนาโน และการสังเคราะห์โครงสร้างนาโนเชิงฟังก์ชัน  ส่วนองค์ความรู้ต่างๆที่ใช้มาประยุกต์ใช้พัฒนานาโนเทคโนโลยีจำเป็นต้องมีการสั่งสมมาจากวิทยาศาสตร์พื้นฐานและวิทยาศาสตร์ประยุกต์ เช่น ฟิสิกส์ เคมี ชีววิทยา จุลชีววิทยา ชีวเคมี คณิตศาสตร์ วิศวกรรม ปรากฏการณ์ทางควอนตัม เป็นต้น เพื่อแสวงหาและสร้างสรรค์ความรู้ใหม่ในการต่อยอดองค์ความรู้ด้านนาโนเทคโนโลยีที่มีอยู่เดิม รวมถึงการสร้างองค์ความรู้ขึ้นเองผ่านการวิจัย หรือเสาะแสวงหาองค์ความรู้จากการซื้อเทคโนโลยีจากต่างประเทศ ผ่านการบริหารจัดการด้านงบประมาณ ทรัพยากรมนุษย์ การถ่ายทอดเทคโนโลยี ความปลอดภัย รวมถึงการจัดการทรัพย์สินทางปัญญา เพื่อความต่อเนื่องและยั่งยืนในการพัฒนานาโนเทคโนโลยีในประเทศไทย ดังรูปที่ 2
       การพัฒนานาโนเทคโนโลยีของประเทศไทย (พ.ศ. 2555-2565) ผ่านการทำงานร่วมกันของภาครัฐและเอกชน โดยกำหนดวิสัยทัศน์ คือ "นาโนเทคโนโลยี สร้างขีดความสามารถทางเศรษฐกิจ คุณภาพชีวิต สังคมและสิ่งแวดล้อมอย่างยั่งยืน" ซึ่งมี 3 เป้าหมายหลักที่ต้องการบรรลุผลภายในปี 2564 คือ
       1. ยกระดับคุณภาพชีวิต สุขภาพ การแพทย์และสาธารณสุขด้วยนาโนเทคโนโลยี โดยการพัฒนาวัสดุผลิตภัณฑ์ อุปกรณ์ ด้วยนาโนเทคโนโลยี
       2. เพิ่มขีดความสามารถของภาคการเกษตร และอุตสาหกรรมการผลิต ที่ตอบสนองตรงความต้องการของสังคม และตลาดด้วยนาโนเทคโนโลยี
       3. ประเทศไทยเป็นผู้นำด้านการศึกษา และการวิจัยด้านนาโนเทคโนโลยีของภูมิภาคอาเซียน

รูปที่ 2 องค์ประกอบของกรอบนโยบายการพัฒนานาโนเทคโนโลยีของประเทศไทย พ.ศ. 2555-2564

       ผลที่คาดว่าจะเกิดขึ้นต่อภาคเศรษฐกิจ คือ อุตสาหกรรมต่างๆจะมีความสามารถในการแข่งขันมากขึ้น ทำให้การส่งออกสินค้าเพิ่มมากขึ้น ผู้ประกอบการใหม่มีการพัฒนาธุรกิจด้วยนาโนเทคโนโลยีหลายร้อยบริษัท มีผลิตภัณฑ์ใหม่ๆที่พัฒนาจากนาโนเทคโนโลยีมากขึ้น พลังงานสะอาดถูกผลิตขึ้นอย่างมีประสิทธิภาพสูง เช่น เซลล์แสงอาทิตย์จากสารอินทรีย์และท่อนาโนคาร์บอน ลดการใช้เชื้อเพลิงจากฟอสซิสที่มีมลภาวะลงได้อย่างมาก ส่วนผลที่เกิดต่อประชานและสังคม คือ มีการบูรณาการความรู้ในรูปแบบสหวิชาการโดยมีการผนวกวิชาวิทยาศาสตร์พื้นฐานและวิทยาศาสตร์ประยุกต์ เกิดการพัฒนาการหลักสูตรการศึกษาด้านนาโนเทคโนโลยีในทุกระดับการศึกษา มีการแลกเปลี่ยนและวิจัยความรู้ในแวดวงการศึกษาและภาคอุตสาหกรรมที่จะตอบสนองความต้องการได้อย่างใกล้ชิด อีกทั้งผลที่มีต่อสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะการลดมลภาวะจากการใช้พลังงานสะอาดที่ผลิตด้วยนาโนเทคโนโลยีและลดการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิส เช่น การผลิตพลังงานไฟฟ้าจากเซลแสงอาทิตย์ที่พัฒนาจากนาโนคาร์บอน การเก็บโฮโดรเจนโดยใช้วัสดุ MOFs (Metal organic frame work) การบำบัดน้ำเสียและมลภาวะในอากาศ นอกจากนี้ผลทางด้านจริยธรรมในการประยุกต์ใช้นาโนเทคโนโลยีก็มีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากนาโนเทคโนโลยีเป็นสิ่งใหม่สำหรับประชาชน ความไม่เข้าใจถึงความปลอดภัยของนาโนเทคโนโลยีอาจทำให้ผู้บริโภคไม่กล้าใช้ทั้งที่บางอย่างไม่เป็นอันตราย หรือนักวิจัยประยุกต์ใช้อย่างไม่สร้างสรรค์ 
ที่มา : สำนักงานคณะกรรมการนโยบายวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและนวัตกรรมแห่งชาติ

 

<< ย้อนกลับ