

เจ้าของนวัตกรรม
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
- มองเห็นสิ่งที่มองไม่เห็น — คำนวณพฤติกรรมของอิเล็กตรอนและอะตอม ซึ่งเล็กกว่าที่กล้องจุลทรรศน์ทั่วไปจะมองเห็นได้
- ทำนายก่อนลงมือทำจริง — ช่วยคาดการณ์ว่าวัสดุหรือโมเลกุลใหม่จะมีสมบัติอย่างไร ก่อนเสียเวลาและงบประมาณสังเคราะห์ในห้องแล็บ
- ลดต้นทุนและระยะเวลาวิจัย — คัดกรองไอเดียนับร้อยผ่านคอมพิวเตอร์ ก่อนเลือกเฉพาะตัวที่มีแนวโน้มดีที่สุดไปทดลองจริง
- เชื่อมทฤษฎีสู่การใช้งานจริง — ตั้งแต่วัสดุกักเก็บพลังงาน (แบตเตอรี่) ตัวนำไฟฟ้ายิ่งยวด ไปจนถึงเซนเซอร์เรืองแสงตรวจจับสารเคมี
- เป็นภาษาสากลของวิทยาศาสตร์ — หลักการเดียวกันนี้ใช้ได้ทั้งในฟิสิกส์วัสดุและเคมีโมเลกุล แสดงให้เห็นว่าศาสตร์ต่างสาขาเชื่อมโยงกันด้วยกฎควอนตัมเดียวกัน
- จุดเริ่มต้นของนวัตกรรมยุคใหม่ — เป็นรากฐานของเทคโนโลยีพลังงานสะอาด อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และเซนเซอร์อัจฉริยะที่กำลังพัฒนาอยู่ทั่วโลก


