นักวิจัยมทส.ผลิตเรือปล่อยคลื่นกำจัดยุงลาย ลำแรกของโลก

เมื่อวันที่ 20 พ.ย. 2560 เวลา 9.30 น. รองศาสตราจารย์ ดร.วีระพงษ์ แพสุวรรณ อธิการบดีมหาวิทยาเทคโนโลยีสุรนารี (มทส.) ประธานในการแถลงข่าวผลงานวิจัย เรืออัตโนมัติกำจัดลูกน้ำยุง ที่ห้องประชุมสารนิเทศ อาคารบริหาร พร้อมนักวิจัยประกอบด้วย รองศาสตราจารย์ เรืออากาศเอก ดร.กนต์ธร ชำนิประศาสน์ คณบดีสำนักวิชาวิศวกรรมศาสตร์ รองศาสตราจารย์ ดร.ชาญชัย ทองโสภา หัวหน้าสถานวิจัย สำนักวิชาวิศวกรรมศาสตร์และอาจารย์ ดร.ชโรธร ธรรมแท้ อาจารย์ประจำสาขาวิชาวิศวกรรมเครื่องกล สำนักวิชาวิศวกรรมศาสตร์และคณะ การเปิดตัวผลงานวิจัย เรืออัตโนมัติกำจัดลูกน้ำยุง ในวันนี้ เป็นอีกตัวอย่างหนึ่งบองการแก้ไขปัญหาให้กับสังคม ด้วยการวิจัยคลื่นอัลตร้าโซนิค ในย่านความถี่ที่เหมาะสมกับการกำจัดลูกน้ำยุงได้สำเร็จ โดยไม่ส่งผลกระทบต่อสัตว์น้ำชนิดอื่น ไม่ทำลายหรือสร้างมลพิษให้กับสิ่งแวดล้อม ซึ่งได้มีการพัฒนาเครื่องมืออุปกรณ์ดังกล่าวมาอย่างต่อเนื่องตั้งแต่ปี 2553 กระทั่งประสบความสำเร็จดังกล่าว

ทั้งนี้ มหาวิทยาลัยได้ทูลเกล้าฯ ถวายแด่ สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี เมื่อวันที่ 31 ตุลาคม 2560 ที่ผ่านมา เพื่อทรงใช้ตามพระราชอัธยาศัยภายในวังสระปทุม ถือเป็นอีกผลงานวิจัยและนวัตกรรมหนึ่งที่นำความภาคภูมิใจมาสู่มหาวิทยาลัย

รองศาสตราจารย์ เรืออากาศเอก ดร.กนต์ธร ชำนิประศาสน์ คณบดีสำนักวิชาวิศวกรรมศาสตร์ เปิดเผยว่างานวิจัยดังกล่าว เป็นการพัฒนาอย่างต่อยอดขึ้นมาจากเครื่องกำจัดลูกน้ำยุงคลื่นอัลตร้าโซนิค ระบบ 1 หัวจ่าย ที่ประสบความสำเร็จจากงานวิจัยในปี 2553 ที่ทางมหาวิทยาลัยได้พัฒนาและนำไปมอบให้หน่วยงานต่างๆ ไปใช้งานกว่า 200 เครื่อง ทั้งนี้ จากการนำไปใช้จริงพบว่า ยังมีพื้นที่ที่มีข้อจำกัดในการนำเครื่องมือแบบเดิมไปใช้งาน อาทิ แหล่งน้ำขังขนาดใหญ่และท่อระบายน้ำ จึงได้พัฒนางานวิจัยโดยสร้างเรืออัตโนมัติกำจัดลูกน้ำยุงโดยแยกการทำงานออกเป็น 2 ส่วน ได้แก่ การออกแบบวงจรคลื่นอัลตร้าโซนิคระบบ 4 หัวจ่าย และการออกแบบเรือให้มีสมรรถนะครอบคลุมและเหมาะสมในการใช้งาน โดยได้รับทุนสนับสนุนจากกองทุนนวัตกรรมและสิ่งประดิษฐ์ สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี ใช้ระยะเวลาในการออกแบบและสร้างชิ้นงาน 6 เดือน

รองศาสตราจารย์ ดร.ชาญชัย ทองโสภา หัวหน้าสถานวิจัยสำนักวิชาวิศวกรรมศาสตร์ เปิดเผยถึง เครื่องกำจัดลูกน้ำยุงด้วยคลื่นอัลตร้าโซนิค (ULTRASONIC TRANSDUCER TO ELIMINATE MOSQUITO LARVAE)ว่า ได้ถูกพัฒนามาจากอุปกรณ์ประเภททรานสดิวเซอร์ คือการสร้างคลื่นกลที่ความถี่ย่านอัลตร้าโซนิค ซึ่งได้จากการเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล โดยอาศัยหลักการของวงจรกำเนิดความถี่ (Oscillator)ที่ความถี่ย่านอุลตร้าโซนิคขนาด 20 กิโลเฮิร์ตซ์ ร่วมกับวงจรแปลงผันกำลังงานไฟฟ้ากระแสสลับ (DC to DC Converter) เพื่อให้มีขนาดพิกัดความแรงของสัญญาณสูงขึ้น ซึ่งเมื่อส่งสัญญาณผ่านไปยังอุปกรณ์ทรานสดิวเซอร์ที่เชื่อมต่อกับแท่นโลหะจะถูกแปรสัญญาณให้อยู่ในรูปคลื่นกลที่มีความถี่เดียวกัน และจะนำคลื่นดังกล่าวแพร่กระจายลงสู่บริเวณที่มีน้ำเป็นตัวกลาง

เมื่อพลังงานแพร่กระจายลงสู่น้ำจะไปทำลายวัฏจักรการเจริญเติบโตของลูกน้ำยุงลาย ไม่ให้สามารถเจริญเติบโตเป็นยุงตัวเต็มวัยได้ โดยครั้งนี้ได้ถูกออกแบบให้อยู่ในรูปของ “เรืออัตโนมัติกำจัดลูกน้ำยุง” เพื่อใช้กับแหล่งน้ำขังขนาดใหญ่ คูน้ำ ลำคลอง หรือท่อระบายน้ำ โดยติดตั้งเครื่องกำจัดลูกน้ำยุงคลื่นอัลตร้าโซนิค จำนวน 4 ชุด เพื่อเพิ่มรัศมีการทำงานให้สามารถใช้งานได้กับแหล่งน้ำขังขนาดใหญ่ โดยไม่ทำลายสิ่งมีชีวิตอื่น และระบบควบคุมเรือบริเวณกลางลำเรือ ใช้อุปกรณ์ในการควบคุมและแสดงผลชุด Flight Control โดยติดตั้งระบบ GPS เพื่อสามารถระบุตำแหน่งของอุปกรณ์ และใช้ในการเคลื่อนที่อัตโนมัติไปยังพิกัดที่ต้องการ สามารถบังคับและควบคุมได้ทั้งระบบบังคับเอง และระบบ data link ซึ่งเป็นชุดควบคุมอัตโนมัติผ่านคอมพิวเตอร์ ซึ่งถือว่าเป็นการพัฒนาสมรรถนะของการกำจัดลูกน้ำยุงได้อย่างครอบคลุม ทั้งนี้เชื่อมั่นว่าอุปกรณ์ดังกล่าวจะสามารถสกัดกั้นการเจริญเติบโตและการแพร่กระจายของโรคที่เกิดจากยุงเป็นพาหนะได้เป็นอย่างดี โดยมีต้นทุนในการผลิตต่อลำประมาณ 100,000 บาท

ดร.ชโลธร ธรรมแท้ อาจารย์ประจำสาขาวิศวกรรมเครื่องกล สำนักวิชาวิศวกรรมศาสตร์ มทส. เปิดเผยถึงการออกแบบตัวเรือและระบบการขับเคลื่อนว่า ได้ออกแบบเป็นเรือท้องแบนเพื่อประหยัดพลังงาน และใช้ในน้ำตื้นได้ดี สามารถขับเคลื่อนได้ที่ความเร็วต่ำ ลำเรือแบ่งเป็น 2 ฝั่ง ทางด้านข้างถูกเชื่อมต่อกัน เพื่อติดตั้งเครื่องกำจัดลูกน้ำยุงคลื่นอัลตร้าโซนิค 4 ชุด และระบบควบคุมเรือบริเวณกลางลำเรือ ลำเรือมีขนาดความยาว 100 เซนติเมตร ความกว้าง 67 เซนติเมตร ความสูง 20 เซนติเมตร สามารถรับน้ำหนักได้ 50 กิโลกรัม ใช้ Fiberglassเป็นวัสดุในการสร้างตัวเรือ เนื่องจากเป็นวัสดุที่มีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูง ทนต่อการกัดกร่อนของสารเคมี ระบบขับเคลื่อนใช้หลักการ Thrust Vectoring เป็นการควบคุมทิศทางของแรงขับโดยตรง ไม่ใช้หางเสือ เพื่อให้เรือสามารถเลี้ยวมุมแคบได้ดี รัศมีวงเลี้ยว 1 เมตร การควบคุมเรือ ทำได้ทั้งแบบบังคับเองผ่านรีโมทคอนโทรล และแบบอัตโนมัติ โดยผ่านชุดคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก ที่ติดตั้งบนเรือ

สามารถกำหนดให้เรือไปตามจุดต่างๆ ได้โดยผ่านระบบดาวเทียม GPS ความเร็วสูงสุดของเรือ เดินหน้า 7 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ถอยหลัง 3 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ระยะควบคุมด้วยรีโมทคอนโทรล 800 เมตร และควบคุมผ่านดาวเทียมหรือระบบ GPS ไม่จำกัดระยะทาง ควบคุมผ่านคอมพิวเตอร์ 32 บิท สามารถทำงานต่อเนื่อง 2 ชั่วโมงต่อการชาร์ทไฟ 1 ครั้ง โดยเรืออัตโนมัติกำจัดลูกน้ำยุงนี้ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี ได้ดำเนินการจดสิทธิบัตรไว้เรียบร้อยแล้ว และเตรียมต่อยอดไปสู่การกำจัดพยาธิใบไม้ในตับ ซึ่งอยู่ในเกล็ดปลาต่อไป