พามารู้จัก “โทคาแม็ค” อุปกรณ์ที่จะทำให้ความฝันของพลังงานนิวเคลียร์ฟิวชั่นเป็นจริงขึ้นมาได้

พามารู้จัก “โทคาแม็ค” อุปกรณ์ที่จะทำให้ความฝันของพลังงานนิวเคลียร์ฟิวชั่นเป็นจริงขึ้นมาได้

ทุกคนคงทราบกันดีแล้วว่าโลกของเราในปัจจุบันกำลังประสบปัญหาวิกฤติด้านพลังงานและสิ่งแวดล้อม เรื่องที่เป็นวาระแห่งโลก ที่มนุษย์ชาติจำเป็นต้องรีบทำอย่างเร่งด่วน คือการมองหาแหล่งพลังงานแหล่งใหม่ที่เป็นพลังงานสะอาด ใช้ง่าย ควบคุมได้ง่าย และมีความปลอดภัย หนึ่งในแหล่งพลังงานรูปแบบใหม่ที่ทุกคนตั้งความหวังไว้มากที่สุดก็คือ พลังงานนิวเคลียร์รูปแบบใหม่ที่เรียกว่า “นิวเคลียร์ฟิวชั่น” (Fusion Nuclear) ที่นักวิทยาศาสตร์ด้านนิวเคลียร์ระดับโลกมั่นใจว่าการพัฒนานิวเคลียร์ฟิวชั่นจะเสร็จและเราสามารถสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟิวชั่นได้อย่างสมบูรณ์ พร้อมกับจ่ายให้ให้กับชาวโลกได้ภายใน 200 ปีนับจากนี้

รูปแบบของปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นเป็นอย่างไร และมันจะอันตรายหรือไม่?

นิวเคลียร์ฟิวชั่นคือรูปแบบปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่เกิดขึ้นภายในดวงอาทิตย์ ที่เกิดจากการหลอมรวมอะตอมของธาตุที่เบาที่สุดในจักรวาลให้กลายเป็นอะตอมของธาตุที่หนักกว่าเช่นฮีเลียม ผลผลิตที่ได้จากการหลอมรวมนี้จะเป็นพลังงานที่มหาศาลอย่างต่อเนื่อง ส่วนสิ่งที่คาดว่าจะเป็นมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมนั้นไม่มีเลย เพราะจะมีเพียงน้ำบริสุทธิ์เท่านั้นที่เป็นผลผลิตจากปฏิกิริยาที่ได้ออกมา แต่การจะเริ่มต้นปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นนั้นไม่ง่ายเลย เพราะเราจะต้องเริ่มต้นมันด้วยพลังงานที่มหาศาลมาก ด้วยการให้ความร้อนแก่อะตอมของไฮโดรเจนจนมันอยู่ในสภาวะพลาสม่าที่อุณหภูมิหลายล้านองศาเซลเซียส เพื่อที่จะหลอมอะตอมของมันเข้าด้วยกัน

ปัจจุบันมนุษย์เราสามารถก่อกำเนิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นได้กี่วิธี?

เมื่อได้ทราบเช่นนี้แล้วหลายคนคงคิดว่าแทบจะไม่มีความเป็นไปได้เลยที่จะก่อกำเนิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นบนโลกของเราได้ แต่คุณคิดผิดแล้ว เพราะตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบันมีนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรจากหลายทีมทั่วโลกได้พยายามค้นหาวิธีก่อกำเนิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่น โดยหลัก ๆ ในตอนนี้โลกเรามีวิธีกำเนิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นอยู่ 2 วิธีคือ เลเซอร์ฟิวชั่น (Laser Fusion) ที่เกิดจากการยิงลำแสงเลเซอร์พลังงานสูงหลายลำโฟกัสไปที่แคปซูลที่อัดแน่นไปด้วยอะตอมของไฮโดรเจน จนก่อกำเนิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นได้ และอีกวิธีการหนึ่งก็คือการใช้ภาชนะที่เป็นท่อรูปโดนัทที่เรียกว่า โทคาแม็ค (Tokamak)

โทคามัคคืออะไร ความสามารถพิเศษของมันมีอะไรบ้าง ?

การสร้างปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นโดยท่อโทคาแม็คนั้น เป็นวิธีการที่นักวิทย์ฯให้ความหวังมากกว่าเลเซอร์ฟิวชั่น เพราะใช้ง่ายกว่า และมีประสิทธิภาพมากกว่า แต่ก็ไม่ได้หมายความว่าต้นแบบโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบเลเซอร์ฟิวชั่นจะไม่มีโอกาสสำเร็จ ดังนั้นในบทความนี้เราจึงของอธิบายพลังงานนิวเคลียร์ฟิวชั่นจากโทคาแม็ค เพราะในปี 2018 นี้ มีข่าวความเคลื่อนไหวว่านิวเคลียร์ฟิวชั่นจากโทคาแม็คได้พัฒนาไปไกลแล้ว หากจะให้อธิบายเกี่ยวกับโทคาแม็คแบบขอสั้น ๆ มันก็คือภาชนะตัวหนึ่งที่ถูกออกแบบมาเพื่อวัตถุประสงค์ในการสร้างปฏิกิริยานิวเคลียร์โดยเฉพาะ มันถูกคิดค้นขึ้นในปี ค.ศ. 1966 โดยนักฟิสิกส์แห่งสหภาพโซเวียตอย่างลับ ๆ หลังจากที่ความรู้นี้ได้แพร่งพรายออกไปงานวิจัยการสร้างนิวเคลียร์ฟิวชั่นโดยโทคาแม็คก็เริ่มแพร่กระจายออกไปทั่วโลก ทำให้ปัจจุบันมี รัสเซีย ยุโรป อเมริกา ญี่ปุ่น และจีน (น้องใหม่) เป็นผู้นำด้านเทคโนโลยีนิวเคลียร์ฟิวชั่นที่กำเนิดโดยโทคาแม็ค คุณสมบัติสำคัญของท่อโทคาแม็คก็คือ สามารถให้พลังงานแก่อะตอมของไฮโดรเจนจนสามารถก่อเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นได้ และสามารถสร้างม่านพลังแม่เหล็กให้สามารถเก็บกับพลาสม่าร้อนที่อุณหภูมิหลายล้านองศาเซลเซียสไว้ได้ และสามารถควบคุมทิศทางการไหลของพลาสม่าร้อนที่เป็นการจำลองปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นบนดวงอาทิตย์ จนสามารถสร้างเสถียรภาพการเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นได้อย่างต่อเนื่อง

ปัจจุบันในปี 2018 นี้เทคโนโลยีฟิวชั่นในโทคาแม็คของโลกเราก็ได้พัฒนามาไกลแล้ว โดยล่าสุดที่เพิ่งจะเป็นข่าวครึกโครมไปในช่วงเดือนพฤศจิกายน 2018 ที่ผ่านมาที่ทางการจีนได้ประโคมข่าวว่าสามารถสร้าง “ดวงอาทิตย์เทียม” ที่ร้อนที่สุดในโลกได้เป็นผลสำเร็จ ซึ่งความหมายที่แท้จริงก็คือ จีนประสบความสำเร็จในการสร้างพลังงานนิวเคลียร์ฟิวชั่นจากโทคาแม็คที่สามารถปล่อยพลังงานออกมาได้ร้อนที่สุดถึง 10 ล้านองศาเซลเซียส ซึ่งร้อนกว่าแกนกลางของดวงอาทิตย์ และสามารถรักษาเสถียรภาพไว้ได้นานถึง 10 วินาที ซึ่งถือว่านานที่สุดในโลกเท่าที่มนุษย์เคยทำได้ ความสำเร็จของจีนในครั้งนี้จึงถือเป็นความสำเร็จครั้งสำคัญ เป็นก้าวใหญ่ ๆ ของอนาคตพลังงานนิวเคลียร์ฟิวชั่นที่สดใสของลูกหลานเราต่อไป

พลังงาน “นิวเคลียร์ฟิวชั่น” พลังงานทางเลือกที่คนยุคใหม่ไม่รู้จักไม่ได้แล้ว !

พลังงาน “นิวเคลียร์ฟิวชั่น” พลังงานทางเลือกที่คนยุคใหม่ไม่รู้จักไม่ได้แล้ว !

ปัจจุบันปัญหาด้านการขาดแคลนพลังงานนั้นเป็นปัญหาใหญ่ที่ถือได้ว่าเป็นวาระแห่งโลกไปแล้ว เพราะโลกเราในตอนนี้ที่พึ่งพาพลังงานมากกว่า 90 % จากการเผาไหม้เชื้อเพลิงจากซากดึกดำบรรพ์ ไม่ว่าจะเป็นน้ำมัน ถ่านหิน และก๊าซธรรมชาติ ซึ่งนับวันมีแต่ร่อยหรอลงไปทุกที ที่สำคัญไปกว่านั้นคือผลกระทบจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลพวกนี้ก็คือการทำลายชั้นบรรยากาศก่อให้เกิดสภาวะโลกร้อน และการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลก พลังงานทดแทนจึงถือได้ว่าเป็นความหวังใหม่ในวงการพลังงาน

มนุษยชาติกำลังมองหาแหล่งพลังงานทดแทนที่สะอาด ยั่งยืนและสามารถควบคุมได้

ปัจจุบันแวดวงพลังงานทดแทนมีการพัฒนาก้าวหน้าไปมาก ไม่ว่าจะเป็นพลังงานจากแสงอาทิตย์ ลม และน้ำ แต่อย่างไรก็ตามแหล่งพลังงานเหล่านี้ถือว่าควบคุมได้ยาก เพราะเราไม่สามารถความคุมทิศทางลม ความเข้มของแสงอาทิตย์ และความเร็วของกระแสน้ำได้ มนุษย์จึงอยากได้แหล่งพลังงานสะอาดที่ควบคุมได้ง่ายเหมือนกับการเร่งไฟหรือหรี่ไฟบนเตาแก๊ส แล้วเราจะหากแหล่งพลังงานสะอาดแบบนั้นได้ที่ไหน? คำตอบก็คือจากแหล่งพลังงานนิวเคลียร์นั่นไง! เพราะเมื่อพูดถึงนิวเคลียร์ทุกคนก็ทราบดีว่าเป็นแหล่งพลังงานที่มหาศาลและมีประสิทธิภาพ ให้เชื้อเพลิงที่สูงกว่าโรงไฟฟ้าถ่านหินมาก แต่มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมไม่น้อย ไม่ว่าจะเป็นเรื่องกากกัมมันตรังสีที่อาจปนเปื้อนสู่สิ่งแวดล้อมได้ เช่นกรณีของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่เชินโนบิล และที่ฟุกูชิมะ แต่ช้าก่อนเพราะสิ่งที่เราจะพูดต่อไปนี้ไม่ใช่รูปแบบของนิวเคลียร์ที่ทุกคนกลัวกัน แต่นี่คือนิวเคลียร์ที่เป็นพลังงานสะอาดอย่างแท้จริง

พลังงานนิวเคลียร์ ฟิวชั่น แหล่งพลังงานสะอาดความหวังพลังงานที่เราจะส่งต่อเป็นมรดกให้แก่คนรุ่นต่อไป

พลังงานนิวเคลียร์รูปแบบที่ทุกคนกลัวกันนั้น คือรูปแบบของปฏิกิริยานิวเคลียร์แตกตัว หรือ ฟิชชั่น ซึ่งผลที่ได้จากการแตกตัวของอะตอมของธาตุนิวเคลียร์ที่เกิดเป็นปฏิกิริยาลูกโซ่ นอกจากจะมีพลังงานแล้วยังมีรังสีนิวเคลียร์ที่เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตด้วย ซึ่งเป็นรูปแบบของพลังงานนิวเคลียร์ที่ไม่ปลอดภัย และไม่สามารถพูดได้เต็มปากว่าเป็น “แหล่งพลังงานสะอาดแห่งอนาคต” ได้แม้ว่าหลายบริษัทจะอ้างว่ามีวิธีการจัดการกับรังสีเหล่านี้ได้อย่างปลอดภัยก็ตาม แต่รูปแบบนิวเคลียร์ที่เรากำลังจะพูดถึงคือ “นิวเคลียร์ฟิวชั่น” (Fusion) ตัวนี้สิถึงเรียกว่าพลังงานสะอาดอย่างแท้จริง ซึ่งเป็นกลไกการสร้างพลังงานที่เกิดขึ้นในดวงอาทิตย์ ที่เกิดจากการรวมอะตอมของธาตุของธาตุไฮโดรเจนที่เป็นธาตุที่มีมวลเบาที่สุดในตารางธาตุให้กลายเป็นอะตอมของธาตุฮีเลียมที่มีน้ำหนักมากขึ้น เมื่อการหลอมรวมเสร็จสิ้นมันจะปล่อยพลังงานออกมามหาศาล ผลที่ได้นอกจากพลังงานก็คือน้ำบริสุทธิ์เท่านั้น

เมื่อพูดโดยหลักการแล้วนิวเคลียร์ฟิวชั่นนั้นทำง่าย แต่ในทางปฏิบัติจริง ๆ แล้วทำได้ยากมาก เพราะต้องใช้พลังงานในการเริ่มต้นปฏิกิริยาที่สูงมาก และที่ยากกว่าก็คือการรักษาเสถียรภาพของการเกิดปฏิกิริยาฟิวชั่นเอาไว้ให้ได้จนทำให้เราสามารถเร่งไฟหรือหรี่ไฟได้เหมือนกับการเปิดเตาแก๊สนั่นเอง แต่เมื่อวันใดที่งานวิจัยนิวเคลียร์ฟิวชั่นสำเร็จ วันนั้นจะถือได้ว่ามนุษยชาติเราจะได้รับการปลดแอกจากการเป็นทาสของพลังงานเชื้อเพลิงฟอสซิล ทำให้เราไม่ต้องง้อน้ำมัน ถ่านหิน และก๊าซธรรมชาติอีกต่อไป

ทีมนักพัฒนาจากฮ่องกง คิดค้นเทคโนโลยี 4D Printing สำหรับเซรามิค

ทีมนักพัฒนาจากฮ่องกง คิดค้นเทคโนโลยี 4D Printing สำหรับเซรามิค

                นอกจากเทคโนโลยีเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ที่กำลังได้รับความนิยมและถูกพูดถึงกันอย่างหนาหูในวงการเครื่องพิมพ์แล้ว การพัฒนาเทคโนโลยีและนวัตกรรมนี้ก็ดูเหมือนจะก้าวหน้าและถูกพัฒนาอย่างต่อเนื่องโดยไม่มีข้อจำกัด เพราะล่าสุดทีมนักพัฒนาจากฮ่องกงก็ได้มีการคิดค้นเครื่องพิมพ์ 4 มิติ เพื่อใช้งานกับวัสดุเซรามิคขึ้น

ระบบงานพิมพ์ 4 มิติ (4D) คืออะไร

การพิมพ์ 4 มิติ หมายถึง การผลิตรูปทรงเรขาคณิตที่สามารถเปลี่ยนแปลงรูปร่าง หรือประกอบตัวเองได้ตลอดเวลาเมื่อได้รับอิทธิพลจากสิ่งกระตุ้นภายนอก เช่น แรงอุณหภูมิหรือสนามแม่เหล็ก ซึ่งสามารถนำมาประยุกต์ใช้ได้เป็นอย่างดี กับวัสดุประเภทเซรามิคที่แข็งและเปราะบาง ซึ่งเป็นเรื่องยากสำหรับงานพิมพ์ที่ซับซ้อน

คุณสมบัติที่แข็งและเปราะบางเป็นอุปสรรคต่องานพิมพ์โครงสร้างของเซรามิค ทำให้เครื่องพิมพ์ 3 มิติที่ออกแบบมาส่วนใหญ่ เหมาะสำหรับการใช้งานกับโพลิเมอร์และโลหะมากกว่าการใช้วัสดุเซรามิค และด้วยเหตุนี้เองที่ทำให้ City University of Hong Kong (CityU) คิดค้นพัฒนาการใช้หมึกจากเซรามิค เพื่อให้สามารถพิมพ์รูปแบบที่ยืดหยุ่นมากกว่า ที่เรียกกันว่าเครื่องพิมพ์ 4 มิติ

การทำงานของเครื่องพิมพ์เซรามิค 4 มิติ

ทีมนักวิจัย นำโดยศาสตราจารย์ Lu Jian กล่าวว่า ระบบงานพิมพ์ 4 มิตินี้ เป็นการใช้หมึกพิมพ์ที่ทำจาก elastomeric poly (dimethylsiloxane) ผสมกับอนุภาคนาโนของผลึกที่ทำจากสังกะสีออกไซด์เส้นผ่าศูนย์กลาง 20 ถึง 50 นาโนเมตร ผ่านการยืดพับจากข้อต่อที่กำหนดไว้ล่วงหน้า และรอยย่นซึ่งออกแบบเป็นรูปทรงที่ซับซ้อน ซึ่งเมื่อผ่านความร้อนจะทำให้รูปทรงเหล่านั้นกลายเป็นวัสดุเซรามิคที่แข็งตัวพร้อมสำหรับการใช้งาน

กระบวนการนี้ฟังดูเหมือนจะเป็นเรื่องง่าย แต่ทีมวิจัยกล่าวว่าการทำหมึก เพื่อพัฒนาระบบการพิมพ์ต้องใช้ความพยายามหลายครั้งโดยใช้วิธีการที่แตกต่างกัน เช่นเดียวกับการบีบไอซิ่งบนเค้ก ที่ประกอบด้วยปัจจัยหลายประการที่อาจส่งผลต่อผลลัพธ์ที่ออกมา ไม่ว่าจะเป็นชนิดของครีมและขนาดของหัวฉีด ความเร็ว แรงบีบและอุณหภูมิ ซึ่งสารตั้งต้น Elastomeric ที่นำมาใช้นี้จะช่วยให้สามารถพิมพ์รูปทรงสี่เหลี่ยม รวมถึงรูปทรงเรขาคณิตที่มีความซับซ้อน ให้มีศักยภาพเหมาะสำหรับการนำไปใช้งานด้านอิเล็กทรอนิกส์ รวมถึงอุปกรณ์ที่ใช้ในอุตสาหกรรมการบินอวกาศได้

ทีมพัฒนาได้ออกแบบการทำงาน โดยสร้างรูปร่างจากหมึกเซรามิคที่มีความยืดหยุ่นประกอบด้วย  2 ขั้นตอน ขั้นตอนแรกคือการใช้สารตั้งต้นและพื้นผิวเซรามิคที่ถูกสร้างขึ้นโดยหมึกตัวใหม่ ให้พื้นผิวสามารถยืดออกเพื่อให้ได้วัสดุเป็นรูปร่างที่ต้องการ ส่วนขั้นตอนที่ 2 สารตั้งต้นเซรามิคที่ยืดออกมานี้จะถูกปล่อยออกมาภายใต้การควบคุมของคอมพิวเตอร์เพื่อปรับเปลี่ยนเป็นรูปแบบสุดท้าย ซึ่งเทคนิคทั้งสองจะช่วยให้สามารถสร้างรูปโค้งและพื้นผิวที่ซับซ้อนขึ้นได้อย่างง่ายดาย

ก็คงต้องติดตามกันต่อไปว่านอกจากจะมีเทคโนโลยีเครื่องพิมพ์ 3 มิติ 4 มิติ ออกมาแล้ว ในอนาคตข้างหน้าจะมีเทคโนโลยีเกี่ยวกับการพิมพ์ที่น่าสนใจอะไรออกมาอีก

 

เลเซอร์ไฟเบอร์ เซ็นเซอร์เทคโนโลยีรูปแบบใหม่

เลเซอร์ไฟเบอร์ เซ็นเซอร์เทคโนโลยีรูปแบบใหม่

ด้วยความรุดหน้าของเทคโนโลยี ล่าสุดทีมนักพัฒนาจากประเทศจีน ก็ได้ทำการพัฒนาเลเซอร์ใยแก้วนำแสงที่ออกแบบมาเพื่อเป็นอุปกรณ์สวมใส่ เพื่อให้สามารถถ่ายภาพในร่างกายของมนุษย์ได้ ซึ่งถือเป็นวัฒนาการทางด้านการแพทย์ที่ก้าวหน้าไปอีกขั้น

เซ็นเซอร์ใยแก้วนำแสงหรือเลเซอร์ไฟเบอร์

ล่าสุดนักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยี Photonics มหาวิทยาลัยจี่หนาน ในมณฑลกวางโจว ได้พัฒนาเทคนิคการถ่ายภาพโดยการใช้แสงเลเซอร์ โดยมีเทคนิคการใช้งานเป็นรูปแบบของการสวมใส่อุปกรณ์เพื่อช่วยวินิจฉัยทางการแพทย์
โดยการทำงานของเลเซอร์จะขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ซึ่งทำให้เกิดผลกระทบกับความยืดหยุ่นในเส้นใยแสง เพื่อให้ทำงานควบคู่ไปกับทำงานของคลื่นอัลตร้าซาวด์ที่มีการแพร่กระจายเป็นคลื่นทรงกลม และมีความไวค่อนข้างต่ำ  เพื่อให้สามารถใช้ในการวินิจฉัยทางด้านการแพทย์ได้ดียิ่งขึ้น

ลักษณะการทำงานของเซ็นเซอร์ใยแก้วนำแสง

ด้วยคุณสมบัติการแพร่กระจายที่กะทัดรัดมากขึ้น เพื่อให้ภาพถ่ายที่ดีกว่า ภายในแกนหลักของเส้นใยแสงมีเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 8 มม. เพื่อสร้างเป็นกระจกสะท้อนสองเส้นเข้ากับแกนเส้นใยด้วยแสงอัลตราไวโอเลต ผ่านเส้นใยแก้วที่ถูกเจือด้วย ytterbium และ erbium เพื่อแปลงเป็นแสงเลเซอร์ เพื่อเริ่มต้นการทำงานของเลเซอร์โดยใช้เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ขนาด 980 nm จากเส้นใยแสงที่มีความยาวเพียง 8 มม. จากนั้นจึงปล่อยแสงที่ความยาวคลื่น 532 nm ออกมา
เมื่อเลเซอร์เส้นใยเหล่านี้ได้รับผลกระทบจากคลื่นอัลตร้าซาวด์ขนานกับความยาวเส้นใย จะเปลี่ยนรูปคลื่นที่ได้ผ่านการปรับความถี่ ทำให้สามารถตรวจจับการเปลี่ยนความถี่และสามารถสร้างเป็นรูปคลื่นเสียงได้

รูปแบบของการทำงานของคลื่นที่ถูกคิดค้นขึ้นมานี้ มีชื่อว่า self-heterodyning ซึ่งเป็นการทำงานโดยผสมเอาคุณสมบัติของ 2 ความถี่มาผสมกัน ทำให้เกิดข้อได้เปรียบและทำให้เอาต์พุตสัญญาณที่ได้มีเสถียรภาพมากขึ้น โดยได้มีการนำเลเซอร์ที่ว่านี้ไปทดสอบโดยการศึกษาหลอดเลือดในหูของหนูทดลอง ซึ่งสามารถแสดงภาพการกระจายออกซิเจนมาเพื่อใช้ทำการวินิจฉัยได้อย่างชัดเจน แสดงให้เห็นว่าเซนเซอร์ตัวนี้มีศักยภาพในการทำงานมาก และจะได้พัฒนาเพื่อประโยชน์ในการวินิจฉัยด้านการแพทย์ในกรณีอื่น ๆ ต่อไป

นับวันก็ยิ่งมีการคิดค้นเทคโนโลยีใหม่ ๆ มากขึ้นเรื่อย ๆ ซึ่งถือเป็นข้อดีมากกว่าข้อเสียโดยเฉพาะเทคโนโลยีทางด้านการแพทย์ เนื่องจากจะช่วยเพิ่มความแม่นยำในการวินิจฉัยและเพื่อความสะดวกรวดเร็วในการรักษา ทำให้สามารถช่วยชีวิตคนไข้ได้อย่างรวดเร็วยิ่งขึ้น ซึ่งก็ต้องติดตามกันต่อไปว่าหลังจากที่ได้มีการคิดค้นเลเซอร์ไฟเบอร์ตัวนี้ขึ้นมาแล้ว จะสามารถนำไปใช้งานจริงเพื่อวินิจฉัยโรคและช่วยเหลือผู้ป่วยรวมถึงคนไทยจะได้มีโอกาสใช้เทคโนโลยีตัวนี้ได้จริงเมื่อไหร่

 

Big Data คืออะไรทำไมต้องจับตามอง

Big Data คืออะไรทำไมต้องจับตามอง

                ในโลกแห่งเทคโนโลยี ที่ข้อมูลข่าวสารมีมากมาย และหลั่งไหลมาจากหลายแหล่ง ทำให้ปัจจุบันได้มีการนำเอาข้อมูลต่าง ๆ มาจัดเก็บเป็นชุดข้อมูลขนาดใหญ่ เพื่อนำมาใช้ประโยชน์กับองค์กร ภาคธุรกิจ สังคม เศรษฐกิจ การเมือง การตลาด รวมถึงเรื่องอื่น ๆ อีกมากมาย ซึ่งในทางเทคโนโลยีสารสนเทศ เราเรียกการเก็บข้อมูลขนาดใหญ่ลักษณะนี้ว่า Big Data วันนี้เราจะพาคุณไปรู้จักกับคำว่า Big Data ให้มากขึ้น และไปทราบถึงวิธีการนำเอาข้อมูลมากมายและหลากหลายเหล่านี้มาใช้ประโยชน์กัน

Big Data คืออะไร

                Big Data หรือที่เรียกได้เป็นภาษาไทยว่า ข้อมูลขนาดใหญ่ คือการเก็บชุดข้อมูลที่มีขนาดใหญ่ และค่อนข้างมีความซับซ้อน ซึ่งข้อมูลทั้งหมดนี้เป็นข้อมูลที่มีความเกี่ยวข้องกัน เหมือนการรวบรวมนำเอาข้อมูลย่อย ๆ เล็ก ๆ หลาย ๆ ชุด นำมาเก็บเอาไว้ด้วยกัน จนกลายเป็นฐานข้อมูลขนาดใหญ่ เพื่อการนำเอามาใช้ประโยชน์ในด้านต่าง ๆ ซึ่งข้อมูลเหล่านี้จะเป็นข้อมูลที่มีขนาดใหญ่มากเกินกว่าที่ระบบโปรแกรม หรือซอฟต์แวร์ทั่วไปจะประเมินผล และนำเอามาใช้ประโยชน์ได้ ซึ่งจะต้องอาศัยการพัฒนาหรือการเขียนโปรแกรม สร้างอัลกอริทึมโดยเฉพาะ จึงจะสามารถดึงเอาข้อมูลย่อย ๆ ที่มากมายและซับซ้อนเหล่านี้มาใช้ประโยชน์ได้ในทางปฏิบัติ

Big Data Analysis

                ตามที่ได้กล่าวไป ถึงแม้ว่ามีการเก็บข้อมูลขนาดใหญ่และเป็นจำนวนมากก็จริง แต่หากไม่นำข้อมูลเหล่านั้นมาสกัด กลั่นกรอง นำมาวิเคราะห์เพื่อใช้งาน ข้อมูลเหล่านั้นก็จะถูกเก็บไว้โดยเปล่าประโยชน์ Big Data Analysis จึงเป็นสิ่งที่มีความสำคัญ และเป็นองค์ประกอบที่จะทำให้การใช้งาน Big Data เกิดความสมบูรณ์มากขึ้น ซึ่งในการวิเคราะห์ข้อมูลขนาดใหญ่เพื่อการนำไปใช้นั้น สิ่งสำคัญก็คือการหารูปแบบความสัมพันธ์ของข้อมูลในแต่ละชุด ที่ทำให้ข้อมูลในระดับย่อย ๆ เชื่อมโยงเข้าด้วยกัน กลายเป็นความสัมพันธ์ของชุดข้อมูลขนาดใหญ่ ซึ่งหากสามารถแกะและมองเห็นกุญแจที่เชื่อมความสัมพันธ์ดังกล่าวไว้ด้วยกันได้ ก็จะสามารถนำมาใช้ประโยชน์ ในการนำมาวิเคราะห์ปัจจัยทางด้านธุรกิจ สังคม แนวโน้มการตลาด ช่วยในการตัดสินใจ ให้เราสามารถเลือกใช้กลยุทธ์ มาทำให้การดำเนินธุรกิจได้เปรียบและอยู่เหนือคู่แข่งทางการตลาดได้

ปัจจุบันนั้นได้มีหน่วยงานและองค์กรชั้นนำ ที่ได้เล็งเห็นความสำคัญของการจัดเก็บข้อมูลจำนวนมากให้เป็นระบบ เพื่อนำมาใช้ประโยชน์ในด้านต่าง ๆ ซึ่งไม่เพียงแต่เป็นการใช้ประโยชน์ในด้านธุรกิจ หรือเพื่อความได้เปรียบในการแข่งขันเชิงการตลาดเท่านั้น แต่ยังจัดเก็บและนำเอาข้อมูลขนาดใหญ่ที่ว่านี้มาใช้ประโยชน์ในด้านอื่น ๆ อีกมากมาย ได้แก่ การจัดเก็บข้อมูลเพื่อแก้ปัญหาด้านประชากรและด้านสังคม ด้านดาราศาสตร์ การวิเคราะห์และพยากรณ์สภาพอากาศ งานวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่มีความซับซ้อนทางด้านเคมี ชีววิทยา ไปจนถึงการจัดเก็บข้อมูลทางด้านการเมืองและด้านการทหาร เป็นต้น น

 

เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ ความก้าวล้ำของวิวัฒนาการทางเทคโนโลยี

เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ ความก้าวล้ำของวิวัฒนาการทางเทคโนโลยี

ในยุคที่ผู้คนให้ความสนใจกับเทคโนโลยีของระบบสื่อสารออนไลน์ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กันเป็นอย่างมาก แต่ก็ยังมีอีกหนึ่งเทคโนโลยีที่จะไม่กล่าวถึงไม่ได้ เนื่องจากมีการพัฒนาไปอย่างล้ำหน้าและน่าสนใจเป็นอย่างมาก อีกทั้งยังนำไปสู่การใช้ประโยชน์หลาย ๆ ด้านได้ในอนาคต นั่นก็คือเทคโนโลยีด้านงานพิมพ์ ที่ปัจจุบันมีความรุดหน้าขึ้นไปสู่การเทคโนโลยีการพิมพ์ในรูปแบบ 3 มิติ

การทำงานของเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ

                ระบบการพิมพ์ของเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิตินั้น มีหลายระบบและหลากหลายรูปแบบของเครื่องพิมพ์ ซึ่งหลักการของการพิมพ์ให้ได้วัตถุและรูปร่างออกมาในลักษณะ 3 มิติ ก็คือการสร้างวัตถุขึ้นมาจากไฟล์ที่จำลองเป็นรูปแบบ 3 มิติ โดยเป็นการสร้างวัตถุตามแบบ 3 มิติที่ออกแบบไว้ขึ้นมาทีละชิ้นประกอบกัน ซึ่งระบบเทคโนโลยีงานพิมพ์ 3 มิติที่เป็นที่รู้จักและนิยมใช้ ได้แก่

  • ระบบ Fuse Deposition Modeling เป็นระบบงานพิมพ์ที่ใช้ความร้อนในการทำละลายวัตถุ จากนั้นก็ฉีดออกมาลากไปตามเส้นเป็นของวัสดุเป็นชั้น ๆ ตามรูปร่างและรูปแบบที่ได้ทำการออกแบบไว้ในโปรแกรม โดยเมื่อวัตถุที่ละลายด้วยความร้อนถูกฉีดออกมา ก็จะเย็นตัวและแข็งออกมาเป็นวัตถุในรูปร่าง 3 มิติ
  • ระบบ Stereo lithography and Digital Light Processing เป็นการสร้างงาน 3 มิติขึ้นมาจากเรซินเหลว โดยใช้แสงเป็นตัวตัดชิ้นงานเป็นรูปร่าง และทำให้ชิ้นงานแข็งตัวเป็นชั้น ๆ
  • ระบบ Selective Laser Sintering เป็นการขึ้นรูปงานพิมพ์ 3 มิติ โดยใช้เครื่องพิมพ์แบบเลเซอร์ โดยแสงเลเซอร์จะไปทำละลาย และขึ้นรูปจากผงวัสดุที่ใช้สำหรับงานพิมพ์

เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิตินำไปใช้ประโยชน์ในด้านใดได้บ้าง

                ปัจจุบันได้มีการนำเอาเทคโนโลยีงานพิมพ์ในระบบต่าง ๆ มาใช้ประโยชน์ในงานด้านต่าง ๆ มากมาย ทั้งการสร้างโมเดลรูปแบบจำลองของงานด้าน 3 มิติ อย่างเช่น รูปแบบจำลองของการออกแบบเครื่องประดับ อัญมณี โครงสร้างของบ้าน โครงการ ตึก สิ่งปลูกสร้าง การผลิตข้าวของเครื่องใช้ประเภทเครื่องเซรามิกต่าง ๆ โมเดลจำลองของยานพาหนะ ชิ้นส่วนของเครื่องยนต์กลไกสำหรับชิ้นส่วนที่ยากต่อการออกแบบ อย่างเช่นยานอวกาศ ไปจนถึงการสร้างโครงสร้างเพื่อการปลูกถ่ายอวัยวะ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีนี้ได้ถูกนำมาใช้ประโยชน์ในทุก ๆ สายงาน ไปจนถึงสายงานทางด้านการแพทย์ที่เกี่ยวข้องกับร่างกายของมนุษย์ ซึ่งถึงแม้ว่าเทคโนโลยีนี้จะก้าวหน้ามากขึ้นอย่างมาก ก็ต้องอาศัยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องเพื่อให้งานพิมพ์ 3 มิติมีความแม่นยำมากที่สุด    

                เชื่อว่าในอนาคตเราจะได้เห็นการนำเอาเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติมาใช้ประโยชน์ด้านต่าง ๆ กันอย่างแพร่หลาย และเชื่อว่าเทคโนโลยีที่พัฒนาก้าวหน้าอย่างรวดเร็วในทุก ๆ วัน จะทำให้มนุษย์มีความสะดวกสบาย รวมไปถึงช่วยแก้ปัญหาที่เกิดขึ้นในชีวิตประจำวันได้มากขึ้น

 

AI ปัญญาประดิษฐ์ที่ไม่ได้เป็นเพียงแค่หุ่นยนต์

AI ปัญญาประดิษฐ์ที่ไม่ได้เป็นเพียงแค่หุ่นยนต์

                ด้วยนวัตกรรมและเทคโนโลยีที่ก้าวหน้า ทำให้ปัจจุบันได้มีการประดิษฐ์ซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ในรูปแบบต่าง ๆ เกิดขึ้นมากมาย ทั้งเพื่อความสะดวกในการติดต่อสื่อสาร ความบันเทิง และประโยชน์ใช้งานในภาคอุตสาหกรรม ธุรกิจ และบริการต่าง ๆ ซึ่งหนึ่งในเทคโนโลยีที่เริ่มจะคุ้นหูและได้ยินกันอย่างแพร่หลาย ก็คือปัญญาประดิษฐ์ หรือที่ภาษาอังกฤษเรียกกันสั้น ๆ ว่า AI ซึ่งหลายคนได้ยินคำนี้แล้วอาจจะติดกับคำว่า AI ต้องคือ Robot หรือหุ่นยนต์เท่านั้น แต่ความจริงแล้วไม่ได้เป็นเช่นนั้น วันนี้เราจะพาคุณไปรู้จักกับ AI หรือปัญญาประดิษฐ์กันมากขึ้น

AI คืออะไร

                AI ย่อมาจาก Artificial Intelligence ซึ่งแปลเป็นภาษาไทยได้ว่า ปัญญาประดิษฐ์ เป็นศาสตร์ที่ใช้หลักการของวิศวกรรมและคอมพิวเตอร์เป็นหลัก เพื่อสร้างความฉลาดให้กับสิ่งที่ไม่มีชีวิต เมื่ออธิบายอย่างนี้เชื่อว่าหลายคนคงจะร้องอ๋อและเห็นภาพกันได้ง่ายขึ้น การสร้างความฉลาดให้กับสิ่งไม่มีชีวิตก็คือการออกแบบโปรแกรม กระบวนการ ฟังก์ชันการทำงาน การคิดคำนวณ การออกแบบ ประเมินผล การแก้ไขปัญหา ไปจนถึงความคิดสร้างสรรค์ต่าง ๆ  โดยใส่ข้อมูล หลักการ ตรรกะการทำงาน ความน่าจะเป็นลงไป คล้าย ๆ กับหลักการคิดของสมองคนแต่กลับยำเอาไปใส่ในคอมพิวเตอร์ โปรแกรม ซอฟต์แวร์หรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ นั่นเอง    

การนำ AI มาใช้ประโยชน์ในชีวิตประจำวัน

                 ปัจจุบันได้มีการสร้างโปรแกรม ซอฟต์แวร์ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ตามหลักการของปัญญาประดิษฐ์หรือ AI เพื่อช่วยในการคำนวณ ประเมินผล และช่วยในการตัดสินใจต่าง ๆ เกิดขึ้นมากมาย ทั้งการนำเอาโปรแกรมมาบรรจุลงใน Robot หรือหุ่นยนต์ เพื่อใช้ควบคุมการทำงานของระบบให้ส่งคำสั่ง เพื่อดำเนินการช่วยเหลือและทำงานแทนมนุษย์ได้ตามต้องการ ทั้งในรูปแบบเครื่องจักร อุปกรณ์ ยานพาหนะ ไปจนถึงหุ่นยนต์ที่มีการสร้างและออกแบบมาให้มีรูปร่างหน้าตาเหมือนหรือมีการเคลื่อนที่ และมีลักษณะท่าทางเหมือนมนุษย์มากที่สุด ไม่เพียงเท่านั้นในทุกภาคส่วนยังมีการนำเอา AI มาใช้เพื่อการขับเคลื่อนธุรกิจ ไปจนถึงการแก้ปัญหาต่าง ๆ อาทิเช่น การนำ AI เข้ามาช่วยเป็นกลยุทธ์ทางการตลาดเพื่อเก็บข้อมูลของลูกค้า หรือกลุ่มผู้บริโภค เป้าหมายเพื่อให้ภาคธุรกิจรู้เทรนด์ความต้องการและสามารถนำเสนอสินค้า และบริการได้ตรงกับราคา และความต้องการของกลุ่มลูกค้าเป้าหมายได้มากขึ้น

การนำ AI มาช่วยวิเคราะห์และตัดสินใจสำหรับการลงทุน ซึ่งเชื่อว่าปัญญาประดิษฐ์ที่มีการป้อนข้อมูล ตรรกะและวิธีการคิดที่ถูกต้อง จะช่วยให้การตัดสินใจมีความถูกต้องและแม่นยำกว่าการตัดสินใจของมนุษย์ ไปจนถึงปัจจุบันยังได้มีการนำเอาปัญญาประดิษฐ์มาช่วยแก้ปัญหาความอดอยาก และความขาดแคลนของประชากรในพื้นที่ต่าง ๆ เพื่อช่วยประเมินสถานการณ์และตัดสินใจในการลงทุนเพาะปลูกพืชผลของเกษตรกร และช่วยเหลือในเรื่องของการพยากรณ์อากาศเหล่านี้เป็นต้น

ก็คงจะต้องติดตามกันต่อไปว่าด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีในอนาคต จะทำให้เราได้เห็นการนำเอา AI หรือปัญญาประดิษฐ์มาใช้ในรูปแบบใดอีกบ้าง