KMITL Expo 2026 Logo
Half Circle
นวัตกรรมทั้งหมด
KMITL Expo 2026
Ab
Initio
Quantum
Modeling
for
Real
World
Applications
วิทยาลัยนวัตกรรมการผลิตขั้นสูง
Ab Initio Quantum Modeling for Real World Applications

เจ้าของนวัตกรรม

คโ

รศ.ดร. คมศิลป์ โคตมูล

อาจารย์ที่ปรึกษา

Details

การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์โดยใช้กลศาสตร์ควอนตัมช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ทำนายสมบัติของวัสดุและโมเลกุลได้โดยไม่ต้องสังเคราะห์จริง ช่วยประหยัดเวลาและค่าใช้จ่ายในการวิจัย

ก่อนจะสร้างวัสดุหรือโมเลกุลใหม่ขึ้นมาจริงในห้องปฏิบัติการ นักวิทยาศาสตร์สามารถ "จำลอง" พฤติกรรมของอิเล็กตรอนและอะตอมได้ล่วงหน้าด้วยคอมพิวเตอร์ โดยอาศัยกฎพื้นฐานของกลศาสตร์ควอนตัม เทคนิคนี้เรียกว่า Ab Initio Modeling หรือ Density Functional Theory (DFT) ซึ่งช่วยทำนายว่าวัสดุหรือโมเลกุลชนิดหนึ่งจะมีสมบัติอย่างไร โดยไม่ต้องลงมือสังเคราะห์จริงทุกครั้ง ประหยัดทั้งเวลาและค่าใช้จ่ายในการวิจัย

นิทรรศการนี้นำเสนอผลงานวิจัย ที่ใช้แนวคิดเดียวกันนี้ไปประยุกต์ในสองทิศทาง คือ:

  • การออกแบบ "วัสดุ" ระดับอะตอมสำหรับกักเก็บพลังงานและนำไฟฟ้าแบบไม่มีความต้านทาน
  • การออกแบบ "โมเลกุล" ที่เปล่งแสงได้เมื่อพบสารบางชนิด ซึ่งเป็นหลักการเบื้องหลังเซนเซอร์ตรวจจับสารต่างๆ

ทั้งหมดนี้สะท้อนว่า วิชาฟิสิกส์และเคมีควอนตัมที่ดูเป็นนามธรรม แท้จริงแล้วคือเครื่องมือสำคัญที่อยู่เบื้องหลังนวัตกรรมพลังงานสะอาดและเทคโนโลยีการตรวจวัดในชีวิตประจำวัน

Objective

โครงการนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อใช้การคำนวณทางควอนตัมในการทำนายพฤติกรรมของอะตอม เพื่อลดต้นทุนการวิจัยและเชื่อมโยงทฤษฎีสู่การสร้างนวัตกรรมพลังงานสะอาดและเซนเซอร์อัจฉริยะ

  1. มองเห็นสิ่งที่มองไม่เห็น — คำนวณพฤติกรรมของอิเล็กตรอนและอะตอม ซึ่งเล็กกว่าที่กล้องจุลทรรศน์ทั่วไปจะมองเห็นได้
  2. ทำนายก่อนลงมือทำจริง — ช่วยคาดการณ์ว่าวัสดุหรือโมเลกุลใหม่จะมีสมบัติอย่างไร ก่อนเสียเวลาและงบประมาณสังเคราะห์ในห้องแล็บ
  3. ลดต้นทุนและระยะเวลาวิจัย — คัดกรองไอเดียนับร้อยผ่านคอมพิวเตอร์ ก่อนเลือกเฉพาะตัวที่มีแนวโน้มดีที่สุดไปทดลองจริง
  4. เชื่อมทฤษฎีสู่การใช้งานจริง — ตั้งแต่วัสดุกักเก็บพลังงาน (แบตเตอรี่) ตัวนำไฟฟ้ายิ่งยวด ไปจนถึงเซนเซอร์เรืองแสงตรวจจับสารเคมี
  5. เป็นภาษาสากลของวิทยาศาสตร์ — หลักการเดียวกันนี้ใช้ได้ทั้งในฟิสิกส์วัสดุและเคมีโมเลกุล แสดงให้เห็นว่าศาสตร์ต่างสาขาเชื่อมโยงกันด้วยกฎควอนตัมเดียวกัน
  6. จุดเริ่มต้นของนวัตกรรมยุคใหม่ — เป็นรากฐานของเทคโนโลยีพลังงานสะอาด อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และเซนเซอร์อัจฉริยะที่กำลังพัฒนาอยู่ทั่วโลก