กรุงเทพธุรกิจ

ข่าว GT200 นับเป็นจุดเริ่มต้นของการลุกขึ้นของวงการวิทยาศาสตร์ เพื่อทำให้สังคมไทยอยู่บนพื้นฐานวิทยาศาสตร์ ไม่ใช่ไสยศาสตร์

วิธีการตรวจหาสารประกอบวัตถุระเบิดมีหลากหลายวิธี เช่น การใช้เทคนิคเชิงแสง การตรวจไอระเหย การตรวจจับโลหะ ฯลฯ แต่ละวิธีต่างก็มีข้อดีและข้อเสียแตกต่างกันไป

 เทคโนโลยีหนึ่งที่น่าสนใจและมีความเป็นไปได้สูงในการตรวจดังกล่าว ได้แก่ การตรวจด้วยเทคโนโลยีเซ็นเซอร์อาร์เรย์ (Sensor Array Technology) อาศัยการตรวจจับสารไอระเหยที่ล่องลอยในอากาศในปริมาณที่น้อยมากได้ถึงระดับหนึ่งในล้านส่วน หรือ part per million (ppm) หรือน้อยกว่านั้น

 หลักการทำงานของเซ็นเซอร์อาร์เรย์อาศัยเซ็นเซอร์หลายตัวทำงานเลียนแบบต่อมรับกลิ่นทำหน้าที่จับโมเลกุลของสารและแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าส่งต่อไปยังสมองหรือระบบคอมพิวเตอร์ ที่มีอัลกอลิทึมประมวลผลการรับรู้กลิ่นต่างๆ เทียบกับกลิ่นในระบบฐานข้อมูลที่เคยเก็บไว้ หัวเซ็นเซอร์แต่ละตัวก็จะตอบสนองต่อไอระเหยต่างกันขึ้นอยู่กับสารที่ใช้เป็นตัวตรวจจับ ไม่ว่าจะเป็นสารอนินทรีย์ หรือสารอินทรีย์

 ตัวอย่างงานวิจัยล่าสุด นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ประสบความสำเร็จใช้เทคโนโลยีเซ็นเซอร์อาร์เรย์ในการวิจัยเพื่อตรวจหาระเบิดที่ทำจากสาร hydrogen peroxide หัวเซ็นเซอร์ที่ทำจากฟิล์มบางของ cobalt phthalocyanine และ copper phthalocyanine มีความไวต่อสารประกอบประเภท peroxide มาก จึงสามารถตรวจหาระเบิดชนิด TATP (triacetone triperoxide) ซึ่งผู้ก่อการร้ายสามารถประกอบขึ้นเอง และมีอานุภาพร้ายแรงเท่าระเบิดชนิด TNT

 ยังมีการวัดแบบอื่นๆ เช่น การวัดการสั่นที่เปลี่ยนไปของแผ่นผลึกคริสตัลที่ทำจากควอตซ์ (Quartz Crystal Microbalance) หรือเรียกย่อว่า QCM กลุ่มวิจัยที่มหาวิทยาลัยแห่งบอนน์ เยอรมนี ผลิตเซ็นเซอร์ที่ไวต่อ TATP ได้สำเร็จ โดยใช้สาร 3 ชนิดได้แก่  phenylene dendrimer, cyclodextrin และ sodium cholate เคลือบลงบน QCM แต่ละตัว

  เมื่อพบไอระเหยจาก TATP ความถี่ในการสั่นของเซ็นเซอร์ทั้งสามตัวจะเปลี่ยนไปตามการจับตัวของโมเลกุล ดังนั้นเราจึงสามารถตรวจระเบิดได้อย่างแม่นยำและมีความไวที่สูงมากถึงระดับ 1 ppm

 ส่วนอุปกรณ์เชิงพาณิชย์ใช้ตรวจวัดสารประกอบระเบิดชนิด 2,4,6-trinitrotoluene (TNT), hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazine (RDX), 2,4-dinitrotoluene (2,4-DNT) และ 2,6-dinitrotoluene (2,6-DNT) ซึ่งเป็นสารประกอบระเบิดซึ่งใช้ทั่วไปตั้งแต่ดั้งเดิม อาศัยการทำงานของหัวเซ็นเซอร์แบบวัดคลื่นเสียงพื้นผิว หลักการทำงานคล้ายกับ QCM คือคลื่นเสียงจะเปลี่ยนความถี่ไปเมื่อมีการจับของโมเลกุลของสารประกอบระเบิดดังกล่าวบนหัวเซ็นเซอร์

 เครื่องมือเชิงพาณิชย์อีกชนิดที่นิยมใช้ในปัจจุบันได้แก่ เครื่อง FIDO XT ของบริษัท ICX Technologies ใช้หลักการของเทคโนโลยีเซ็นเซอร์เช่นกัน โดยอาศัยสารพอลิเมอร์ที่เรียกว่า amplifying fluorescent polymer (AFP) สาร AFP ประกอบด้วย Chromophore ที่เรืองแสงต่อกันเป็นสายโซ่

 เมื่อโมเลกุลของสารระเบิดจับตัวกับ AFP ความเข้มของการเรืองแสงจะลดลง เนื่องจากการจัดเรียงตัวเป็นสายโซ่จึงทำให้เกิดการขยายสัญญาณและสามารถวัดได้ด้วยความไวสูง ซึ่งสูงมากถึงระดับ 1 Femtogram หรือ หนึ่งในหนึ่งพันล้านล้านส่วนหรือ 10-15 ถือว่ามีความไวสูงที่สุดในปัจจุบัน สามารถใช้ตรวจหาสารประเภท TNT, RDX, PETN และ NG เป็นต้น
 
 เทคโนโลยีจมูกอิเล็กทรอนิกส์จึงนำมาใช้ในการสร้างเครื่องมือตรวจหาสารประกอบวัตถุระเบิดได้อย่างถูกต้องตามหลักวิทยาศาสตร์และน่าเชื่อถือมากกว่าถืออุปกรณ์บางอย่างแล้วต้องอาศัยพลังจิต

 พอเกิดความผิดพลาดขึ้นมาก็ไปโทษผู้ใช้ "จิตอ่อน"

Tags : จีที200 • วิทยาศาสตร์ • จมูกอิเล็กทรอนิกส์