ว้าว! ปากกานำไฟฟ้า

หลบไปได้เลยสำหรับปากกาสะท้อนแสงหรือปากกาหมึกเจลของคุณ หากต้องมาดวลกับปากกานำไฟฟ้า เพราะนวัตกรรมแห่งปากกาล่าสุดนี้จะปรับโฉมวงการอิเล็กทรอนิกส์อีกครั้งสุ่อุปกรณ์บางและยืดหยุ่น ล่าสุดจุฬาพัฒนาหมึกนำไฟฟ้าด้วย "ซิลเวอร์นาโน" ที่มีความเข้มข้นสูงและไม่ตกตะกอนง่าย

จากงานวิจัยในการพัฒนาซิลเวอร์นาโนหรืออนุภาคเงินที่มีขนาดเล็กระดับนาโนเมตรของ รศ.ดร.สนอง เอกสิทธิ์ นักวิจัยหน่วยปฏิบัติการวิจัยอุปกรณ์รับรู้ (Sensor) ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ได้นำไปสู่งานวิจัยปากกานำไฟฟ้าที่ใช้หมึกซึ่งมีส่วนผสมของอนุภาคซิลเวอร์นาโน ทำให้หมึกจากปากกาดังกล่าวสามารถนำไฟฟ้าได้ หลายคนอาจสงสัยว่าจะนำคุณสมบัติที่ว่าไปทำอะไร ทีมวิจัยก็ได้ชี้แจงแถลงไขว่าสามารถหมึกนำไฟฟ้าไปวาดลงบนพื้นผิวที่ต้องการให้นำไฟฟ้าได้ ซึ่งจะได้อุปกรณ์ที่บางและโค้งงอได้ อันเป็นคุณสมบัติที่ต้องการในเทคโนโลยีสำหรับอนาคต

นายชุติพันธ์ เลิศวชิรไพบูลย์ นักศึกษาปริญญาโท ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย หนึ่งในทีมวิจัยหมึกนำไฟฟ้านี้กล่าวว่า การประยุกต์ใช้งานใกล้ที่สุดคือวาดเป็นวงจรอาร์เอฟไอดี (RFID) แทนวงจรแบบเดิมที่ต้องตีโลหะนำไฟฟ้าให้เป็นแผ่น แม้ว่าจะไม่ประหยัดต้นทุนการผลิตลงแต่สะดวกในการผลิตวงจรปริมาณและสามารถสั่งพิมพ์ลงบนแผ่นกระดาษได้ครั้งละมากๆ โดยหมึกที่พัฒนาสามารถเขียนลงบนพื้นผิวที่ไม่ชอบน้ำและเขียนได้ดีบนกระดาษเพราะมีรูพรุนมากซึมซับหมึกได้ดี

ใช่ว่าในโลกจะยังไม่มีใครพัฒนาหมึกนำไฟฟ้าได้เลยเพราะยังมีจีนและเกาหลีที่มีเทคโนโลยีเดียวกันนี้ แต่นายชุติพันธ์ระบุว่าหมึกที่ต่างประเทศพัฒนานั้นมีสีออกเทาและขาวซึ่งแสดงถึงขนาดอนุภาคเงินในน้ำหมึกนั้นยังค่อนข้างใหญ่ ขณะที่หมึกจากอนุภาคเงินของ ดร.สนองนั้นมีสีค่อนข้างดำซึ่งแสดงถึงอนุภาคที่เล็ก ทำให้อนุภาคเงินมีโอกาสสัมผัสกันได้มากจึงนำไฟฟ้าได้เร็วและดีกว่าอนุภาคขนาดใหญ่ ข้อดีอีกอย่างที่หมึกนำไฟฟ้าผลงานนักวิจัยจากรั้วจามจุรีมีเหนือหมึกของต่างประเทศคือเมื่อเขียนวงจรลงบนวัสดุที่ต้องการแล้วทิ้งไว้เพียง 2 นาที หมึกก็จะติดพื้นผิวโดยไม่ต้องนำไปอบให้แห้งเหมือนหมึกของต่างประเทศ

"สิ่งสำคัญของหมึกนำไฟฟ้าคืออนุภาคเงินต้องเล็กซึ่งห้องแล็บสามารถให้เล็กได้มากกว่า 5 นาโนเมตร และความยากของงานวิจัยนี้คือการรักษาความเป็นอนุภาคซิลเวอร์นาโน ไม่ให้สารละลายตกตะกอน ซึ่งที่แล็บของเราสามารถพัฒนาสารละลายซิลเวอร์นาโนที่มีความเข้มสูง 100,000 พีพีเอ็ม (ppm) ซึ่งยืนยันได้ว่ายังไม่มีใครทำได้ในขณะนี้ แต่ความเข้มข้นที่นำไปใช้งานจริงๆ อยู่ที่ 10,000 พีพีเอ็ม" นายชุตพันธ์กล่าว

ด้าน ดร.สนอง กล่าวว่าหมึกนำไฟฟ้านี้มีสีออกน้ำตาลเหลืองและเมื่อลอดขัดอักษรที่เขียนจะเห็นเป็นมันวาวซึ่งเป็นสมบัติของเงิน และเผยว่าตอนนี้พัฒนาวัสดุพื้นฐานที่พร้อมพัฒนาต่อยอดร่วมกับภาคอุตสาหกรรมแล้ว ซึ่งเหลือเพียงการพัฒนาเพื่อให้เหมาะสมกับแต่ละอุตสาหกรรม โดยเขายังเปิดช่องให้ภาคอุตสาหกรรมกำหนดได้ว่าจะพัฒนาให้หมึกมีปริมาณน้ำ แอลกอฮอล์หรือส่วนประกอบอื่นๆ ได้เท่าไหร่

นอกจากนำซิลเวอร์นาโนมาประยุกต์ใช้เป็นหมึกนำไฟฟ้าแล้ว ดร.สนองยังเผยภายในงานแถลงข่าววัตถุดิบอนุภาคซิลเวอร์นาโนเพื่อการประยุกต์ใช้ในภาคอุตสาหกรรมของไทย ณ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย เมื่อ 18 ก.พ.นี้ว่า สามารถประยุกต์ใช้ในเครื่องกรองน้ำ เปลี่ยนสีไข่มุกธรรมชาติ สเปรย์ดับกลิ่น ผลิตเส้นใยที่สามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรียสำหรับอุตสาหกรรมสิ่งทอได้ เป็นต้น

"ทั้งนี้เงินมีคุณสมบัติฆ่าเชื้อและเมื่อมีขนาดเล็กลงก็สามารถฆ่าเชื้อได้มากขึ้น เมื่อนำไปผสมกับพื้นผิวใดๆ จะมีคุณสมบัติในการฆ่าเชื้อโดยที่คุณสมบัติของอนุภาคเงินไม่เปลี่ยนแปลง หากไม่สัมผัสกับสารเคมีที่เปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของเงิน อาทิ น้ำประปาที่มีคลอรีนจะทำให้เกิดปฏิกิริยาได้สารประกอบซิลเวอร์คลอไรด์ซึ่งเป็นตะกอนขุ่นสีน้ำตาลเหลืองหรือสัมผัสแอมโมเนีย เป็นต้น" ดร.สนองกล่าว