วิศวกรรมนาโน

                หลายคนคงอาจจะไม่เคยได้ยินคำว่า " นาโนเทคโนโลยี " ด้วยซ้ำ แต่บางคนอาจจะผ่านๆ หูมาบ้าง แต่ไม่รู้จักว่ามันคืออะไร มีข้อดีข้อเสียอย่างไร แต่ ณ วินาทีนี้ " นาโนเทคโนโลยี " กำลังจะกลายเป็นโครงการศึกษาและวิจัยในระดับชาติ วันนี้หน้าการศึกษาจึงนำเรื่องราวและที่มาที่ไปของ " นาโนเทคโนโลยี " มาฝากกัน นาโนเทคโนโลยี คืออะไรถ้ามองจากรากศัพท์แล้ว ก็น่าจะมาจากคำว่า " นาโน " ที่เป็นระดับขนาดหรือ ความยาว ตามมาตราเมตริก หรือมีขนาด 1 นาโมเมตรเท่ากับ 10 ยกกำลัง -9 ของ 1 เมตร กับคำว่า " เทคโนโลยี " ซึ่งหมายถึงวิวัฒนาการ ความก้าวหน้า ถ้านำมารวมกันและแปลความหมายแบบคร่าวๆ ก็น่าจะเป็น ความก้าวหน้าระดับ นาโนเมตร

                ทีนี้ลองจินตนาการดูว่า ถ้าเราสามารถผลิตชิ้นส่วน หรือสิ่งใดก็ได้ โดยมีค่าใช้จ่ายถูกแสนถูก ซึ่งสามารถประกอบตัวกันขึ้นมาเป็นรูปเป็นร่าง เหมือนกับการนำความต่างศักย์ทางไฟฟ้า ในรูปของ บิท (bit) มาประกอบกันเป็นข้อมูลด้านต่างๆ จนกลายเป็นคอมพิวเตอร์ในยุคปัจจุบันได้ แล้วอะไรจะเกิดขึ้น ... การผสมผสานกันของเทคโนโลยีด้านเคมีวิทยา และวิศวกรรมศาสตร์ ทำให้เกิดเทคโนโลยีใหม่ ที่สามารถเปลี่ยนแปลงโลกในอนาคตเป็นอีกรูปแบบได้ เรียกว่า " นาโนเทคโนโลยี " ทำให้เกิดยุคที่เครื่องยนต์กลไก สามารถสร้างตัวเองขึ้นใหม่ได้ ทำให้ได้สินค้าอุปโภคบริโภคที่ราคาถูก เพราะเราสร้างสิ่งต่างๆ จากหน่วยของอะตอม นาโนเทคโนโลยี จึงเป็นอุตสาหกรรมระดับโมเลกุล ( โมเลกุล คือการประกอบกันของอะตอม เพื่อหน้าที่อย่างใดอย่างหนึ่ง ) หรือการสร้างสิ่งต่างๆจากอะตอม ในหน่วยวัดระดับนาโนเมตร หรือมีขนาดเพียง 1/1,000,000,000 เมตรเท่านั้น ( เล็กขนาดที่มองด้วยตาเปล่าไม่เห็น )

อะไรมันจะอภิมหาจิ๋วขนาดนั้นและด้วยความสามารถในระดับที่ลึกนี่เอง ทำให้เราสามารถมองเห็นสิ่งต่างๆในระดับอะตอมได้ เป็นผลให้เราสามารถเข้าไปควบคุม หรือสร้างสิ่งต่างๆที่น่าจะเป็นไปได้ในด้านต่างๆได้ อาทิ สินค้าที่สร้างตัวเองได้ , คอมพิวเตอร์เร็วขึ้นล้านเท่า , การเดินทางในอวกาศ , การไขปริศนาโรคภัยไข้เจ็บ รวมถึงความเป็นอมตะ , การสร้างอาหารที่ไม่มีวันหมด , การกระจายการศึกษาอย่างทั่วถึงทุกมุมโลก , การเพาะพันธุ์สัตว์ที่สูญพันธุ์ขึ้นใหม่ , การใช้พลังงานแสงอาทิตย์อย่างเต็มที่ และสิ่งประดิษฐ์ใหม่ๆอีกมายมาก ตามแต่มนุษย์จะจินตนาการไปถึง ในโลกของสารสนเทศ ดิจิตอลเทคโนโลยี สามารถสร้างตัวเองใหม่ ด้วยความรวดเร็ว และสมบูรณ์ ในราคาที่ถูกได้ แล้วจะเป็นไรไป ถ้าหากว่าแนวความคิดนี้ สามารถนำมาใช้ในโลกที่เราจับต้องได้ถ้าคุณสามารถรักษาโรคมะเร็ง โดยการดื่มเพียงน้ำผลไม้ ที่มีหุ่นยนต์จิ๋วแบบที่มองไม่เห็น ซึ่งมีหน้าที่รักษาโรคต่างๆ ตามที่โปรแกรมไว้ มีซูเปอร์คอมพิวเตอร์มีขนาดเล็กเท่าเซลล์ของมนุษย์ คุณสามารถไปท่องเที่ยวทั่วจักรวาลได้ ด้วยค่าใช้จ่ายที่เท่ากับไปต่างจังหวัด

ปฐมบทของนาโนเทคโนโลยี นาโนเทคโนโลยี เกิดขึ้นที่ห้องแลปของซีร็อกซ์ ที่ชื่อว่า PARC (Xerox's Palo Alto Research Center) ซึ่งเป็นแหล่งต้นกำเนิด ของเทคโนโลยีที่ก้าวหน้าด้านต่างๆ ของโลกในปัจจุบัน โมเสค (Mosaic) ซึ่งต่อมากลายเป็น เนทสเคป (Netscape) ก็เป็นตัวอย่างหนึ่ง โดยย้อนกลับไปเมื่อปี 2519 นาย Ralphe Merkle กับบัณฑิตจากสแตนฟอร์ดจำนวนหนึ่ง พัฒนาเทคโนโลยีเข้ารหัสในคอมพิวเตอร์ ที่ต่อมาชื่อ Pretty Good Privacy ขึ้น ขณะเดียวกัน ก็ใช้เวลาว่าง จำลองสิ่งต่างๆในระดับโมเลกุลขึ้นมา โดยคิดว่า อุตสาหกรรม ควรสร้างสิ่งต่างๆมาจากระดับโมเลกุล เพื่อให้ได้สิ่งที่ถูกต้องสมบูรณ์ อาทิ เครื่องมือผ่าตัดในปัจจุบัน มีขนาดใหญ่เกินไป ถ้าเราสามารถสร้างเครื่องมือที่มีขนาดเท่าโมเลกุล ( สามารถตัดสินใจเองได้ ด้วยคอมพิวเตอร์ระดับโมเลกุล จะทำให้เราฉีดเข้าไปในร่างกาย เพื่อรักษาโรคมะเร็ง ฆ่าแบคทีเรีย ไวรัส หรือกำจัด ไขมันอุดตันในเส้นเลือดได้

แต่ความจริง ความคิดนี้ได้ ถูกเผยแพร่มาตั้งแต่ปี 2502 แล้ว โดย นักวิทยาศาสตร์ที่ชื่อ Richard P. Feynman แต่ใช้คำว่า Minimanufacturing ยิ่งกว่านั้น ในปี 2532 สถาบันโฟร์ไซธ์ (Foresight Institue) ได้ตัดสินใจ มุ่งเน้นวิจัยนาโนเทคโนโลยีอย่างจริงจัง ซึ่งสร้างความฉงน และได้รับคำเยาะเย้ยจากผู้ที่ยังมองภาพไม่ออกพอสมควร แต่ทันทีที่เปิดสัมนาขึ้น กลับมีนักวิทยาศาสตร์จากทั่วโลก เข้าร่วมกว่า 300 คน และในปี 2539 มีนักเคมีในสาขาเคมี ได้รับรางวัลโนเบล จากการคิดค้น "nanotubes" ที่มีขนาดเล็กว่าเส้นผมของมนุษย์ 1/50,000 เท่า เมื่อนำมาประกอบกัน จะแข็งกว่าเหล็ก 100 เท่า ซึ่งคาดว่าจะสามารถนำมาทำอุปกรณ์ต่างๆ ได้ในอนาคตอันใกล้นี้ ทำให้นาโนเทคโนโลยี ได้รับความสนใจจากบุคคลทั่วไป และสื่อต่างๆ มากขึ้น

แล้วทั่วโลกมีความเคลื่อนไหว ในเรื่องนี้อย่างไร รัฐบาลญี่ปุ่น - เห็นความสำคัญของ จักรกลขนาดจิ๋ว ว่าจะเป็นเทคโนโลยีแห่งอนาคต จึงสนับสนุนด้านเงินทุน ผ่านกระทรวงอุตสาหกรรมและการค้าระหว่างประเทศ (MITI) ในการร่วมมือกับ บริษัทในยุโรปพัฒนานาโนเทคโนโลยี นอกจากนี้ยังมี มหาวิทยาลัยเทคนิคอล ของเดนมาร์ก และ มหาวิทยาลัยเบอร์มิงตัน ของอังกฤษ ที่จับมือกันวิจัยนาโนเทคอย่างลึกซึ้ง ยิ่งกว่านั้น ในอเมริกา หน่วยงานของรัฐกว่า 10 แห่ง ที่มีการให้เงินทุนวิจัยด้าน โมเลกุลาร์ นาโนเทคโนโลยี ทั้งหน่วยงานด้าน สาธารณสุข , พลังงาน , ทหาร , นาซ่า รวมถึง มหาวิทยาลัยชั้นนำ เช่น เอ็มไอที , สแตนฟอร์ด , คอร์เนลล์ และ ไรซ์ ต่างก็มีงานวิจัยด้านนี้เช่นกัน ...

และเทคโนโลยีสุดท้ายของยุคหน้าก็คือ นาโนเทคโนโลยี ที่สามารถทำสิ่งประดิษฐ์ให้เล็กขนาดเท่าโมเลกุล สามารถสั่งงานได้ตามต้องการ เช่น เรามีหุ่นยนต์จิ๋วขนาดเท่าไวรัส ก็ตั้งโปรแกรมให้ไปทำลายไวรัสตัวนั้น หรือไปจับแยกออกจากเม็ดเลือดขาว เพื่อรักษาโรคเอดส์ได้ ด้วยการทานเม็ดแคปซูลที่บรรจุหุ่นยนต์จิ๋วเม็ดละ 1 พันตัว เข้าไปมื้อละ 2 เม็ดเท่านั้น เป็นต้น

จุฬาฯ เปิดหลักสูตรนานาชาติ วิศวกรรมนาโน การออกแบบและการผลิตยานยนต์

        จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย  เปิดรับสมัครและคัดเลือกเข้าศึกษาระดับปริญญาบัณฑิต ในหลักสูตรวิศวกรรมศาสตรบัณฑิต  สาขาวิชาวิศวกรรมการออกแบบและการผลิตยานยนต์  (หลักสูตรนานาชาติ)  และสาขาวิชาวิศวกรรมนาโน  คณะวิศวกรรมศาสตร์ (หลักสูตรนานาชาติ) มาตั้งแต่ปีการศึกษา 2548 แล้ว และมาดูกันว่า คุณสมบัติของผู้เรียนทางด้านนี้ ต้องมีอะไรบ้าง  

                ต้องมีคุณวุฒิเท่ากับ ข้อ 1 หรือ 2

1.  สำเร็จการศึกษาหรือกำลังศึกษาชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 หรือเทียบเท่า  ในระบบการศึกษาของประเทศไทย  ตามหลักสูตรกระทรวงศึกษาธิการ  หรือระบบการศึกษาของกลุ่มประเทศที่ไม่ได้ใช้ภาษาอังกฤษเป็นภาษาหลัก  และคุณสมบัติ 2 ใน 3 ข้อ ดังนี้

     -  มีผลการเรียนเฉลี่ยสะสมชั้นมัธยมศึกษาตอนปลาย (GPA)  ตั้งแต่ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4-6  หรือเทียบเท่า  ไม่ต่ำกว่า 2.75 หรือเทียบเท่า  โดยต้องมีเอกสารรับรองผลการศึกษา (Trancripts) มาแสดง

    -  มีคะแนนสอบความสามารถในการสื่อสารภาษาอังกฤษ ได้แก่ TOEFL  ไม่ต่ำกว่า 550   หรือ IELTS  ไม่ต่ำกว่า 6.0   หรือ SAT (Verbal)  ไม่ต่ำกว่า 400   หรือ  ACT (Verbal)  ไม่ต่ำกว่า 18   หรือ CU-TEP  (Chulalongkorn University Test of English Proficiencey)  ซึ่งเทียบเป็นคะแนน TOEFL  ไม่ต่ำกว่า 550   โดยสามารถใช้คะแนนผลการสอบย้อนหลังไม่เกิน 2 ปี นับถึงวันสุดท้ายของการรับสมัคร

   -  มีคะแนนสอบอย่างใดอย่างหนึ่ง  สำหรับคะแนนสอบวิชาหลักของสำนักงานคณะกรรมการการอุดมศึกษา  ในสาขาวิศวกรรมการออกแบบและการผลิตยานยนต์ ต้องมีคะแนนของวิชาภาษาอังกฤษ เคมี คณิตศาสตร์ 1  ฟิสิกส์  รวม 4 วิชา ได้คะแนนรวมกันไม่ต่ำกว่า 200 คะแนน  และในสาขาวิชาวิศวกรรมนาโน ต้องมีคะแนนของวิชาภาษาอังกฤษ เคมี คณิตศาสตร์ 1  ฟิสิกส์  ชีววิทยา รวม 5 วิชา ได้คะแนนรวมกันไม่ต่ำกว่า 250 คะแนน  หรือ

   -  มีคะแนนสอบ SAT (Math)  ไม่ต่ำกว่า 600  หรือ

   -  มีคะแนนสอบ ACT (Math)  ไม่ต่ำกว่า 24   หรือ 

   -  มีคะแนนสอบ International Baccalaureate หรือ  A'Level  หรือ Form 7   หรือ IGCSE หรือ คะแนนสอบเข้ามหาวิทยาลัยของประเทศออสเตรเลีย  หรือคะแนนมาตรฐานอื่น ๆ ที่เป็นที่ยอมรับในวิชาคณิตศาสตร์ไม่ต่ำกว่าเกรด B

2.  สำเร็จการศึกษา หรือกำลังศึกษานชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 หรือเทียบเท่า  จากกลุ่มประเทศที่ใช้ภาษาอังกฤษเป็นภาษาหลัก  หรือสำเร็จการศึกษาจากโรงเรียนนานาชาติทั้งในประเทศไทยและต่างประเทศ  โดยต้องมีหลักฐานแสดงการเข้าศึกษาในสถานศึกษาดังดังกล่าวมาแล้วไม่ต่ำกว่า 2 ปี  และต้องมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้

  -  มีผลการเรียนเฉลี่ยสะสมชั้นมัธยมศึกษาตอนปลาย (GPA)  ตั้งแต่ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4-6  หรือเทียบเท่า  ไม่ต่ำกว่า 2.75  หรือเทียบเท่า โดยต้องมีเอกสารรับรองผลการศึกษา (Transcripts)  มาแสดง

  -  มีจดหมายรับรองสถานภาพการเป็นนักเรียนจากสถานศึกษาที่ผู้สมัครสำเร็จ  หรือกำลังศึกษาจำนวน 2 ฉบับ

  -  มีคะแนนสอบอย่างใดอย่างหนึ่ง  ได้แก่ มีคะแนนสอบ SAT (Math)  ไม่ต่ำกว่า 600  หรือมีคะแนนสอบ International  Baccalaureate  หรือ  A' Level   หรือ  Form 7   หรือ  IGCSE  หรือ  คะแนนสอบเข้ามหาวิทยาลัยของประเทศออสเตรเลีย หรือคะแนนมาตรฐานอื่น ๆ ที่เป็นที่ยอมรับในวิชาคณิตศาสตร์ไม่ต่ำกว่าเกรด B   โดยสามารถใช้คะแนนผลการสอบย้อนหลังไม่เกิน 2 ปี นับถึงวันสุดท้ายของการรับสมัคร