ในงานวิจัยนี้ ทำการผลิตเมมเบรนกราฟีนออกไซด์โดยใช้กระบวนการ Phase-Inversion Method ซึ่งเป็นการเปลี่ยนสถานะของพอลิเมอร์จากของเหลวไปเป็นของแข็งผ่านการแยกเฟส ซึ่งจะทำให้เกิดโครงสร้างรูพรุนในเมมเบรน โครงสร้างของเมมเบรนที่ได้ขึ้นอยู่กับวิธีการทำให้เกิดการแยกเฟส โดยวิธี Phase-Inversion เป็นหนึ่งในกระบวนการผลิตเมมเบรนที่มีความยืดหยุ่นสูง ต้นทุนต่ำ และสามารถควบคุมโครงสร้างของเมมเบรนได้ดี เหมาะสำหรับงานด้านการบำบัดน้ำ การแยกสาร และการกรองของเหลวหรือก๊าซในระดับอุตสาหกรรม กราฟีนออกไซด์ (Graphene Oxide, GO) เป็นวัสดุที่ได้รับความสนใจอย่างมากในด้านการนำมาผลิตเมมเบรนเพื่อใช้สำหรับบำบัดน้ำและการกำจัดของเสีย เนื่องจากมีโครงสร้างเป็นชั้นบางระดับนาโนเมตร ทำให้สามารถควบคุมการซึมผ่านของโมเลกุลน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ และยังมีคุณสมบัติพิเศษ เช่น - การคัดแยกโมเลกุลที่มีประสิทธิภาพสูง: สามารถกรองอนุภาคนาโน ไอออนโลหะหนัก สารอินทรีย์ และจุลินทรีย์ได้ - ความสามารถในการซึมผ่านน้ำสูง: เนื่องจากโครงสร้างของกราฟีนออกไซด์มีช่องว่างระหว่างชั้นที่เอื้อต่อการเคลื่อนที่ของโมเลกุลน้ำ - ความทนทานทางเคมีและเชิงกลสูง: ทำให้สามารถใช้งานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น น้ำเสียอุตสาหกรรม หรือของเสียที่มีค่า pH สูงหรือต่ำได้ - คุณสมบัติการป้องกันการเปรอะเปื้อน (Antifouling): ลดการสะสมของสารปนเปื้อนบนพื้นผิวเมมเบรน - กราฟีนออกไซด์มีความชอบน้ำสูงเนื่องจากมีปริมาณหมู่ฟังชันของออกซิเจนอย่าง (OH-) ที่พื้นผิวที่ค่อนข้างมาก ส่งผลให้เป็นเป็นสารเติ่มแต่งที่ดีสำหรับการผลิตเมมเบรนด้วยเทคนิค Phase-Inversion Method การประยุกต์ใช้เมมเบรนกราฟีนออกไซด์ในการกำจัดของเสีย - การบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรม เช่น การกรองโลหะหนัก (Pb2+, Cr6+, Hg2+) และสารอินทรีย์ที่เป็นพิษ - การกำจัดสารปนเปื้อนทางชีวภาพ เช่น แบคทีเรีย ไวรัส และสารพิษจากจุลินทรีย์ - การแยกเกลือออกจากน้ำทะเล (Desalination) โดยสามารถใช้แทนเมมเบรนแบบดั้งเดิมเพื่อเพิ่มอัตราการซึมผ่านของน้ำและลดพลังงานที่ใช้ - การกำจัดสารปนเปื้อนทางเภสัชกรรม เช่น ยาปฏิชีวนะและฮอร์โมนที่ตกค้างในน้ำ
ปัญหามลพิษทางน้ำจากโลหะหนัก สารอินทรีย์ และจุลินทรีย์ในน้ำเสียอุตสาหกรรมและน้ำธรรมชาติกำลังเป็นปัญหาระดับโลก เทคโนโลยีเมมเบรน ได้รับความสนใจเนื่องจากมีประสิทธิภาพสูงในการกรองและบำบัดน้ำ กราฟีนออกไซด์ (GO) เป็นวัสดุที่มีโครงสร้างระดับนาโนและคุณสมบัติพิเศษ เช่น การซึมผ่านน้ำสูง ความทนทานทางเคมี และการคัดแยกสารปนเปื้อนอย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้น การพัฒนาเมมเบรนกราฟีนออกไซด์ผ่านกระบวนการ Phase-Inversion Method จึงเป็นแนวทางสำคัญในการสร้าง เมมเบรนคุณภาพสูง ราคาประหยัด และเหมาะสำหรับการใช้งานด้านสิ่งแวดล้อม
คณะวิศวกรรมศาสตร์
บทคัดย่อ โครงงานวิจัยนี้มุ่งเน้นการออกแบบและพัฒนา Manual Control Robot โดยใช้ Load Cell เพื่อเพิ่มความแม่นยำและลดระยะเวลาในการควบคุมหุ่นยนต์ การใช้หุ่นยนต์อัตโนมัติในอุตสาหกรรมยังคงมีข้อจำกัดด้านความซับซ้อนของการตั้งโปรแกรมและการควบคุม ดังนั้น การพัฒนาระบบ Manual Control ที่สามารถตอบสนองต่อแรงกดและแรงดึงในทุกทิศทางจึงเป็นแนวทางที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของหุ่นยนต์ให้เหมาะสมกับงานที่ต้องการการควบคุมที่ละเอียดอ่อนและซับซ้อน งานวิจัยนี้ใช้ Load Cell ร่วมกับวงจรขยายสัญญาณ HX711 และ Arduino UNO R3 เพื่อพัฒนาโมดูลควบคุมที่สามารถรับค่าแรงจากผู้ใช้และแปลงเป็นคำสั่งสำหรับหุ่นยนต์ RV-7FRL-D ซึ่งเป็นหุ่นยนต์แขนกลในอุตสาหกรรม นอกจากนี้ยังมีการใช้ MATLAB ในการประมวลผลข้อมูลจาก Load Cell เพื่อวิเคราะห์และกำหนดการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ให้แม่นยำยิ่งขึ้น ผลการศึกษาพบว่าระบบที่พัฒนาขึ้นสามารถช่วยลดเวลาการตั้งค่าหุ่นยนต์ และทำให้กระบวนการควบคุมมีความง่ายดายและยืดหยุ่นมากขึ้น โครงการนี้จึงเป็นก้าวสำคัญในการเพิ่มศักยภาพของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมให้สามารถทำงานร่วมกับมนุษย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยอาศัยการควบคุมแบบแมนนวลผ่าน Load Cell ที่ตอบสนองต่อแรงของผู้ใช้งานได้โดยตรง
วิทยาลัยการจัดการนวัตกรรมและอุตสาหกรรม
งานวิจัยนี้นำเสนอการพัฒนาเส้นใยนาโนคาร์บอนที่มีโครงสร้างหลายเฟสผสมออกไซด์ของโลหะ (CNF@MOx; M = Ag, Mn, Bi, Fe) โดยฝังอนุภาคนาโนของเงิน แมงกานีส บิสมัท และเหล็ก ลงในเส้นใยนาโนคาร์บอนที่ได้จากพอลิอะคริโลไนไตรล์ (PAN) ผ่านเทคนิคอิเล็กโทรสปินนิ่งและผ่านการอบชุบในบรรยากาศอาร์กอน ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าเส้นใยนาโนที่ได้มีโครงสร้างที่เป็นระเบียบ เส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ย 559-830 นาโนเมตร และมีอนุภาคนาโนฝังตัวขนาด 9-21 นาโนเมตร การวิเคราะห์เชิงโครงสร้างยืนยันการมีอยู่ของสถานะออกซิเดชันต่างๆ ของโลหะออกไซด์ ซึ่งมีบทบาทสำคัญในกลไกการเก็บประจุไฟฟ้า ผลการทดสอบทางไฟฟ้าเคมีพบว่า CNF@Ag/Mn/Bi/Fe-20 มีค่าความจุจำเพาะสูงสุดที่ 156 F g⁻¹ ที่อัตราการสแกน 2 mV s⁻¹ และมีเสถียรภาพสูง โดยยังคงค่าความจุได้มากกว่า 96% หลังจากการชาร์จ-คายประจุ 1400 รอบ กลไกการเก็บประจุของเส้นใยนี้เกิดจากการทำงานร่วมกันระหว่างความสามารถในการเก็บประจุแบบชั้นคู่ไฟฟ้าและกระบวนการรีดอกซ์ ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของวัสดุอิเล็กโทรดสำหรับตัวเก็บประจุยิ่งยวด
คณะวิศวกรรมศาสตร์
งานวิจัยนี้ศึกษาการสร้างสเปกโตรโฟโตมิเตอร์แบบพิมพ์ 3 มิติ ซึ่งได้ทำการสร้างสเปกโตรโฟโตมิเตอร์แบบพิมพ์ 3 มิติ ด้วยโปรแกรม AutoCAD ทำให้ตัวเครื่องนั้นมีความแข็งแรงทนทาน ต้นทุนต่ำ และพกพาสะดวก เพื่อใช้ในการตรวจวัดปริมาณฟอร์มาลดีไฮด์ในอาหารทะเลสด