10 เทคโนโลยีที่น่าจับตามอง ......ส วนท...

10 เทคโนโลยทนาจบตามองสำหรบธรกจนำเสนอโดย

ทวศกด กออนนตกล

2553 2554 2555 2556 2557

Health Fountain of Life Artfcial Organ Nanopore Sequencing

3D bioprintng on demand

Synthetc Biology

Pharmacogenetcs Personal Genomics Mobile Diagnostc Tools

RNAi Therapy

Drug Delivery System

Nanotheranostc DNA Robot

Green Energy

Electric Car Cellulosic Biofuel Energy Storage Batery technology

Energy from Algae High Efciency Solar Cell

Biorefnery LED Lightngs

Flexible Solar Cell Smart Grid

Materials Printed ElectronicsFuture bio-based Plastcs

Printed Paper Batery

Self-healing technology

Smart Polymers

Intelligent Material

Geo-polymer Graphene Composite

Metal Organic Frameworks: MOFs

Lightweight Composites

Bi-component Fibers

Graphene 3D Printng Sea-water Mining

IT Service Robots 3D Display M2M Communicaton

V2X OLED Displays

Internet of Things Semantc Webs Haptc Technology

Social Computng Cognitve Computng

Virtual Engineering

Augmented Reality Big Data Analytc Platorm

Agriculture Future Plant Selecton

10 เทคโนโลยทนาจบตามอง หนา 1

สวสดครบ ทานผสนใจแนวโนมเทคโนโลยทกทาน

ในนามของ สวทช. ผมรสกเปนเกยรตและยนดเปนอยางยง ทไดมานำเสนอ สบเทคโนโลย

ทนาจบตามองสำหรบธรกจอกครงหนง ปนนบเปนปท 5 และนบวนมแตจะนาตนเตนมาก

ขน เพราะหลายอยางทเคยกลาวเอาไว กลายเปนของจรงเรวกวาทคด ในเบองตนน ผมขอ

กลาวถงเรองทเคยพดถงในปกอนๆสกเลกนอย

หลายทานทเคยมารวมงาน NSTDA Investors' Day ปกอนๆคงจะไดยนทเรากลาวถง 3D

Printer นะครบ ขณะนแทบจะเรยกไดวาใครๆกรจก เพราะมรนขนาดเลกราคาถกออกมา

จำหนายมากมาย และในเวลาเดยวกน เครองขนาดใหญทสามารถพมพดวยซเมนตหรอ

คอนกรต กมการทำขนมาจรงๆ จนถงขนสรางบานได แตมองในมตทเลกลง การพมพ

อวยวะดวยหมกททำจากเซลและของเหลวทอยกบเซลได ยงอยในระหวางการวจยและ

พฒนา วธทไปไดมากกวา อาจจะเปนการพมพโครงของอวยวะดวยวสดอน แลวปลอยเซล

อวยวะเขาไปแลวเลยงจนไดรปทรงทตองการ

ทานทสนใจเรอง 3D Printer อยาลมไปรวมฟงสมนาเรอง “3D Printing เทคโนโลย

อนาคตทใครๆกใชได” ในวนอาทตยท 20 น เวลา 11.00 ถง 12.00 น. ทหอง 216 BITEC

ในวนน รากฐานของวทยาการหลกๆ ทเราถอวามนคงแลว มหลายเรอง ททำใหเกดการ

พฒนาสงใหมๆ ทนาทงไดตวอยางเชน

เครองมอทางอเลกทรอนกสและหนยนตทดขน แมนยำขน การคำนวณทเรวขนมหาศาล หนวยจดเกบขอมลทเรวและมความจสงมาก การพฒนาตวตรวจวด (sensor) ทละเอยดขน

10 เทคโนโลยทนาจบตามอง หนา 2

จอแสดงผลทใหญขนและชดขนมาก อนเทอรเนตทเรวขน และใชงานไดทกททกเวลา ความรทางวทยาศาสตร (ฟสกส เคม ชวะ) ทดขน

ผมขอเรมจากวงจรอเลกทรอนกส ทพดไดวา มนเกงขนสองเทาทกสองป มขนาดทเลกลงทำใหสามารถใสวงจรทสลบซบซอนมากๆลงในพนทขนาดเลกได จนไดออกมาเปนคอมพวเตอรทเรวขนๆ แตราคาเทาเดม วทยาการดานนเกยวของกบวสดศาสตรและนาโนเทคโนโลยดวย เพราะหากไมพฒนาไปพรอมกน เครอง laptop ของทานหนงเครองจะเปลองไฟเทากบกรงเทพฯทงเมอง และตองใชแอรขนาดยกษมาทำความเยน แตในความเปนจรง เราสามารถใชแบตเตอรขนาดเลกกบเครองเหลานได นาย Gordon Moore ไดทำนายเรองนไวตงแตป ค.ศ.1965 เขาคาดวาจะถกตองอยราวสบป แตมนคอนขางแมนไดนานจนถงทกวนน เพราะมการคดคนอะไรใหมๆออกมาเปนระยะๆ

ความสามารถทางวทยาศาสตรทคลายๆกน พบไดกบกรณของเครองเกบขอมลหรอ Hard disk เชนกน ทกสบป มความจเพมขนกวา 200 เทาตว สามารถรองรบความสนกของมนษยทจะสรางขอมลเขาไปเกบเพอใชงาน ถายรปกนวนละหลายรปแลวสงใหเพอนทาง social network

สวนทสำคญพอๆกนกคอ อนเทอรเนต ซงในการสอสารสมยแรกๆ ราวๆ ป ค.ศ. 1982 ความเรวตำมาก คอประมาณ 300 บต ตอวนาท แตอกสามสบสองปตอมา เราสามารถตอเนตเขาบานดวยความเรวประมาณ 6-10 ลานบตตอวนาทในราคาตำ หากอยทญปนหรอเกาหล จะไดความเรวสบเทาของประเทศไทย ยงไปกวานน เรานำคอมพวเตอร หนวยความจำ และระบบสอสารมารวมกนเปน smart phone ทสอสารไดเรวในระดบ 1-5 ลานบตตอวนาทในประเทศไทย

10 เทคโนโลยทนาจบตามอง หนา 3

แตสงทเขยาโลกมากทสด กนาจะเกดจากการรวมตวของวทยาการเคม ชววทยา ฟสกส อเลกทรอนกส และคอมพวเตอรมารวมกนเปนเครองถอดรหสพนธกรรมของสงมชวตครบ

ในภาพนแสดงใหทานเหนวา ในรางกายมนษย ประกอบดวยเซลลจำนวนมาก ภายในเซลลหนงเซลล มโครโมโซม อย 46 ตว แตละตวบรรจสายพนธกรรมทเรยกวายนอยขางใน หากนำยนทขดอยออกมายดเปนเสนตรง กจะยาวกวา 1.80 เมตร รหสพนธกรรมของเราอยในยน ซงสามารถแกะออกมาอานได วาประกอบดวยตวอกษรเพยงสแบบ A-G-C-T เรยงกนเหมอนซปเสอ เราจะเหนยนเปนเกลยวคเสมอ และในการเชอมสองเสนเขาดวยกน จะมสงทเรยกวาเบส ซงเชอมดวยกฎเกณฑตายตว คอ A จบกบ T และ G จบกบ C เทานน จาก 46 โครโมโซม คนเราจะมรหส DNA ประมาณ 3,000 ลานค

โครงการถอดรหสพนธกรรมของมนษยครงแรกในโลก สำเรจเมอป 1995 ใชเงนไป 3,000 ลานเหรยญ เมอมาถงทกวนน วทยาการกาวหนาไปมาก คนแตละคนสามารถเขาถงบรการถอดรหสพนธกรรมของตนเองในราคาไมถงแสนบาท และอกไมนานกจะลดลงเหลอประมาณ 1000 เหรยญเทานน

ในงาน NSTDA Investors' Day 2554 เราไดนำเสนอเรอง Personal Genomics วาจะเกดขนไดกตอเมอราคาการถอดรหสพนธกรรมของคนหนงจะตำลงมากๆ ขณะนเปนครามจรงแลวครบ

รหสพนธกรรม นำไปทำอะไรไดหลายอยาง เชน ชวยตรวจความเปนแมกบลก ตำรวจมกจะหาผรายไดจากคราบเลอดหรอคราบอสจ ชวยตรวจหาสงทบงชวาอาจจะเปนโรคอะไรทมาทางพนธกรรม หรอลกษณะทจะกลายเปนความผดปกต ซงหากรลวงหนา อาจจะทำใหมการรกษาเชงปองกนได ในทางอตสาหกรรมและการเกษตร เรานำมาใชตรวจรบรองขาวหอมมะลไทยกอนสงออกไปตางประเทศ และเรานำมาใชในการตรวจคณลกษณะทางการแสดงออกของพชและสตวได เชน การคนพบเครองหมายโมเลกลของ

10 เทคโนโลยทนาจบตามอง หนา 4

ขาวทมลกษณะทนนำทวม หรอ ตนเตย และนำมาชวยในการคดเลอกพนธของพช การตรวจยน ชวยรนระยะเวลาในการผสมและคดเลอกพนธพชและสตวได

จากฐานของวทยาการทเปนปกแผน ทำใหนกวทยาศาสตร ไดพฒนาสงใหมๆออกมามากมาย มซอฟตแวรทางวทยาศาสตร ททำงานเกยวของกบเครองมอตางๆในทกสาขาของวทยาการ เพอทำใหการทดลองตางๆของนกวทยาศาสตร กาวไปสอกขนหนง และทจะเปนแนวโนมทสำคญในชวงสบปขางหนา คอ การสรางเปนเทคโนโลยใหม โดยนำสหวทยาการมาทำงานรวมกน สหวทยาการเหลาน อาจจะจบกลมเปนสกลม คอ nanotechnology, biotechnology, information technology และ cognitive technology และเปาหมายสงสดทมนษยอยากไปถง คอ การอยดกนด สขภาพดจนแกเฒา โลกสะอาด มอาหารและพลงงานพอใช จนไปชวลกชวหลาน และในวนน ผมภมใจนำเสนอ 10 เทคโนโลยทนาจบตามองสำหรบธรกจดงตอไปนครบ

10 เทคโนโลยทนาจบตามอง หนา 5

1. RNAi therapy

โรคมะเรงเปนสาเหตสำคญลำดบตนๆ ของการเสยชวตของประชากรโลก การรกษาในปจจบนมทงการผาตด ฉายแสง หรอใชเคมบำบด สำหรบผปวยสวนหนง วธการรกษาเหลานมผลขางเคยง ทรนแรง เพราะการฆาเชอมะเรงดวยเคมบำบด หรอฉายรงส มนไปทำลายเซลลปกตของเรา ทำลายระบบภมคมกนของรางกายดวย ทำใหตดเชองาย และบางรายกเปนซำอก ทำอยางไรจงจะทำลายเซลลมะเรงโดยไมรบกวนเซลลปกต?

วธการใหมแบบหนงทนกวทยาศาสตรวจยกนอย เรยกวา RNA interference หรอ การแทรกแซงดวยอารเอนเอ เรยกยอๆ วา RNAi

วธการนอธบายงายๆ คอ ปกต DNA จะเปนตวแบบทใชสรางโปรตน เปรยบเหมอนกญแจทคลองประต ตองมกญแจทเหมาะสม จงจะไขรหส DNA ไดสำเรจ เพอใหมการสรางโปรตน โจทยของเราคอ ทำอยางไร จะหยด DNA ทเปนมะเรงไมใหโต

นกวทยาศาสตรพบวา อาจใช RNA ทอนเลกๆ ทมชอเรยกวา small interferenceRNA มา "อด" ตรงรองกญแจ ทำใหการไขกญแจเพอสรางโปรตนลมเหลว เฉพาะเซลลมะเรง

ผมจะใหทานชมวดโอ แอนเมชน ทใหเราเหนภาพในเซลลรางกาย ใหเราเหนกลไกการทำงานภายในเซลล คอ เรมจากการนำ double strand RNA เขาสเซลล พวกมนจะโดนเอนไซม Dicer ตดใหกลายเปนสายสนๆ แลวถกนำไปรวมตวกบโปรตนหลายชนด กลายเปนสารประกอบเชงซอนขนาดใหญ และไปจบกบ microRNA เปาหมาย ในทสด จงยบยงการสรางโปรตนได (miRNA เปน template สำหรบการสงเคราะหโปรตน)

RNA ทสงเคราะหขน เปนสายคทสน ๆ ซงออกแบบมาอยางจำเพาะ สามารถเขาไปขดขวางการทำงานของเซลลเปาหมาย เชน เซลลมะเรง ได เซลลมะเรงจงเตบโต แบงตวกไมได และตายไปในทสด โดยไมกระทบกระเทอนกบเซลลปกตทอยรอบๆ

10 เทคโนโลยทนาจบตามอง หนา 6

เชญชมวดโอครบ

วธรบกวนใหกญแจคาง หรอ RNA interference มจดเดน คอ ไมแพง จำเพาะสง ออกฤทธเรว ทำใหสามารถใชแคปรมาณนอย และไมตองใชบอย ลดผลกระทบขางเคยงจากการใชยาในผปวยได

ลองนกภาพวา หากใช RNAi รกษามะเรงได การแพทยจะเปลยนโฉมหนาไปเพยงใด นกวทยาศาสตรในหลายสถาบนกำลงศกษากลไกนเพอการรกษาโรคกนอยางเตมท และเราควรตดตามขาว

ขณะนมการทดสอบยาแบบ RNAi น ในระดบคลนกในมนษย ในผปวยทเปนมะเรงตบแลว

ในระดบหองปฏบตการยงมผทดสอบในอกหลายโรค เชน โรคมาลาเรย และโรคเยอเมอกอดตนลมหายใจ เปนตน ปจจบนมประมาณ 56 บรษททกำลงพฒนายาแบบนรวม 96 ชนดอย สวนใหญเปนการรกษามะเรง 129 โครงการ

สวทช. โดยไบโอเทค ใชประโยชนเทคโนโลย RNAi แตเนนใน การเกษตร เชน ดร. วรรณวมล ศกดเสมอพรหม ใช RNAi ใชในการยบยงการเตบโตของไวรสททำใหเกดโรคกง เชน โรคหวเหลอง เปนตน

10 เทคโนโลยทนาจบตามอง หนา 7

2. DNA Robot

เรองทสอง .ในวนนกยงเปนเรอง DNA แตสนกยงกบของเดกเลนเสนเกลยวคทเปน DNA ทผมบอกวายาวถง 1.8 เมตร แตเลกขนาดโมเลกลนน

ปรากฏวาสามารถนำมาขงเปนเสนได นำมาจดรปได หรอแมกระทงพบไปพบมาไดยงกบเปนงานหตถกรรมครบ เอาเปนวา นกวทยาศาสตรสามารถดด DNA จากเปนเสนจนกลายเปนเสอ แลวกลายเปนกลองได แถมยงมฝาปดเปดได มกญแจลอคปดไดดวย และเมอมเงอนไขทเหมาะสม จะปลดลอคกญแจไดดวย การดด ไมไดใชมอไปดด หรอใชอปกรณ AFM หรอ STM ไปหยบอะตอมมาวางเรยงกน หากแตเปนการผสมชนสวน DNA คลายประกอบ Lego ในระดบนาโนเมตร

เราจะมาดวานำ DNA มาถกเปนแผนไดอยางไร คำตอบอยในบทความของ Paul W. K. Rothemund ทลงในวารสาร Nature ในป 2006 ครบ เขาอธบายวา ตองมการออกแบบกอน วาจะทำเปนรปอะไร แลวคอยไปหา รหส DNA ตวทมคณสมบตเชนนนมาใชงาน วธท Rothemund นำเสนอ เปนการเลอกเสนทางธรรมชาตให DNA มนประกอบตวเองตามแบบแผยทเราจดให เมอทำไดดวยความคดของคนไดแลว เขากเขยนเปนโปรแกรมคอมพวเตอรชวยออกแบบได วาตองการ DNA กเกลยว รหสอะไร จำนวนกตวมาประกอบกนจนครบเปนแผน

ในภาพ B แสดงใหเหนการวาง scaffold หรอทภาษาไทยเรยกวา “นงราน” ยาวประมาณ 900 nt พบไปมาจนเปนแพ พรอมทจะให DNA สนๆมาเกาะ ทงทเปนตววงขนานและตววงขวาง หกเลยว รวมทงการเผอตรงชวงพบใหพอดๆ แลวเขากสรางขนมาจรงๆดวยไวรส M13mp18. รหสของ DNA จะเปนตวบอกวา มนทำหนาทเปนตวตรง ตวเลยว หรอตวหกมม

10 เทคโนโลยทนาจบตามอง หนา 8

นกวทยาศาสตรทานนพสจนดวยวา วธการนทำไดตามสงจรงๆ โดยการสรางเปนรปแบบตางๆ ทมขนาดไมกนาโนเมตร รวมทงรปดาว หนายม หรอแมกระทงแผนทโลกทเลกทสด

หากออกแบบรหสภายใน DNA อยางเหมาะสม DNA พบมวนตวเองได จนมรปรางตามตองการ รหสทสามารถทำให DNA พบได หกมมได ทำใหเราสามารถจดการรปทรงของมนไดดวยการคำนวณลวงหนา และเมอทำใหเกดขน มนจะคลายกบการพบกระดาษแบบ origami โดยอาศย DNA แทนกระดาษ ทำเปนรปอะไรกได

การท DNA ทออกแบบพเศษน สามารถประกอบรางตวเอง (self assembly) จนไดรปรางและโครงสรางพเศษได มประโยชนมาก เพราะอาจออกแบบ DNA เพอใชเปน พาหะหรอตวกลาง ในการนำยาหรอสารบางอยางไปทเซลลเปาหมายได

หากเปรยบเทยบใหเหนภาพ DNA พวกนกเปน ชะลอม หรอ ตะกรา ทสานตวเองได ซงพรอมจะเปดออกทเซลลเปาหมาย คำสงทใชเปดชะลอม DNA ก pH หรอสารชวเคมบางอยางทจำเพาะเทานน

ปจจบน สถาบน Wyss Institute รวมกบมหาวทยาลยฮารวารด และ Italian University of Udine กำลงพฒนา DNA robot รปแบบตางๆ อย สำหรบประเทศไทยนน แมวาจะยงไมมงานวจยทเกยวของกบการออกแบบ DNA robot โดยตรง แตนกวจยสวทช. โดยไบโอเทค กสามารถสรางเซลลไวรสทออกแบบลำดบดเอนเอจำเพาะไดแลว ผานกระบวนการออกแบบจำเพาะทเรยกวา reversed engineering

ไวรสเหลานมประโยชนในการศกษารปรางและกลไกการออกฤทธและใชสรางวคซนปองกนไวรสได

10 เทคโนโลยทนาจบตามอง หนา 9

3. Synthetic biology

Synthetic biology เปนศาสตรใหม ผสานวทยาศาสตรเขากบวศวกรรม เนนการออกแบบและสรางสงมชวตทไมมในธรรมชาต เพอใหมนทำประโยชนใหเราบางอยาง สวนใหญเรามกจะสรางเปนเปนจลนทรย ทมคณสมบตผลตสารสำคญทมลคาสงจนคมการลงทน ภาพนแสดงใหเหนวามนกลงทนชอดงจำนวนหนง เลนเรองนคอนขางแรงมาก เพราะการสรางสงมชวตทนำไปใชในโรงงานอตสาหกรรม เพอผลตของมคาสตลาด และยงแถมควบคมไดวาเปนทรพยสนทางปญญาของตน มนมความคมทนในตว

ททำเชนนไดเพราะมความรทลงลกระดบเซลลสะสมอยมากพอแลวในปจจบน ภาพนผมอยากใหทานเหนวา ความรดานการสงเคราะหยน ทำใหเราสงใหเซลล ผลตอะไรออกมาใหเรา

และหากดภาพขยาย กจะเหนขนตอนการทำงานของยนภายในเซลล วามกขนตอน เพอใหไดผลลพธทตองการ เปรยบเสมอนเรานำโรงงานเลกๆไปอยในเซลล

หากจะเปรยบเทยบไปกคลายกบ นกวทยาศาสตรเปน Chef มอด ทมความรและอปกรณพรอม สามารถเนรมตแปง นำตาล ไข และอนๆ ใหกลายเปนเคกอรอยๆ ได

หากเรามจลนทรยชนดใหม ทแปรรปฟางขาว ซงขาวโพด มาเปนนำมนดเซลไดงายๆ แคนกรวยแลวครบ ยงไปกวานน ทำไมไมลองผลตสารทราคาสงกวาไบโอดเซลละครบ

ในทนขอยกตวอยาง บวทานอล (butanol)

10 เทคโนโลยทนาจบตามอง หนา 10

บวทานอล เปนสารตวกลางทใชมากในอตสาหกรรมเคม และผลตภณฑเพอการอปโภค เชน ใชเปนตวทำละลายเพอสกดยา สวนประกอบของนำหอม ตวทำละลายในอตสาหกรรมส และใชเพมคาออกเทนในเบนซน

เราใชบวทานอลเตมในเบนซนได เชนเดยวกบเอทานอล แตใหปรมาณพลงงานทสงกวา มการระเหยตำกวา และดดความชนนอยกวา ทำใหทอสงนำมนและถงเกบตางๆ เสยหายนอยกวา

ในแตละปมการใชบวทานอลมากกวา 3.4 ลานตน บรษท Nexant ประมาณวามลคาในตลาดโลกของบวทานอลในป 2015 นาจะอยท 9.2 พนลานเหรยญสหรฐ1 ผเลนสำคญ ไดแก บรษท Butamax Advanced Biofuels LLC (BP + DuPont), Gevo, และ Colbalt technologies

สมมตวาทานสนใจเรอง Synthetic Biology และอยากทราบวาจะสรางเซลลหรอจลนทรยเปนสนคา เขาทำกนอยางไร? ภาพนเปนแนวหนงของธรกจครบ คอ ใชนกวทยาศาสตรทำงานกบคอมพวเตอร กำหนดรหสทตองการ แลวใช ink jet printer พมพโมเลกลของสารเคมทตองการออกมาตามลำดบ นำสารเคมไปประกอบเปน DNA เทยม แลวปลอยเขาไปในเซลลทจะกลายเปนสงมชวตทจะทำงานใหเราครบ DNA เทยมกจะไปอยในเซลล พรอมทจะเปลยนคณสมบตของเซลลใหเปนไปอยางทตองการ จากนนมนกแบงตว เปน copy ทเราตองการ

สวทช. โดย หองปฏบตการเทคโนโลยเอนไซมของ ไบโอเทค ดร. วระวฒน แชมปรดา มงานวจยดานอตสาหกรรมพลงงานและเคมชวภาพ (biorefnery) ซงประยกตใชเทคโนโลยแบบน ทำใหจลนทรยผลตเอนไซมทมคณสมบตตามตองการ โดยเฉพาะพวกทยอยวสดเหลอทงทางการเกษตรใหเปนนำตาลได

1 http://www.icis.com/resources/news/2011/12/05/9513406/green-chemicals-growing-number-of-chemical-frms-enter-bio-butanol-space/

10 เทคโนโลยทนาจบตามอง หนา 11

4. Smart Polymers

Polymer เปนภาษาวทยาศาสตร หมายถงสารทมโครงสรางโมเลกลเปนเสนยาวๆ แตถาจะใชภาษาทไมวทยาศาสตรมากนก เราเรยกวา พลาสตก ซงมหลายชนดมาก ทงใส ทบ บาง เหนยว ทนทาน แตเสยโฉมงาย เผาไฟแลวนาเกลยด หรออาจจะเปนพษ ยอยสลายยาก แตกตองถอวามประโยชนกบมนษยมาก เราสราง Polymer ทเกงกวาเดมไดไหม?

ตวอยางของดๆทมใชกนอยกคอ Polymer ทมความจำรปทรงของตวเอง แมจะถกมวนหรองอ ขอยกตวอยางเลนสสำหรบผทผาตดตอกระจกครบ เลนสนตองมวนได แตเมอคลาย คณสมบตทางความโคงของผวตองถกตอง และขางๆตองมสปรงสองตว เพอควบคมใหเลนสอยตรงกลาง Smart polymers คอ โพลเมอรทตอบสนองตอสถาณการณภายนอกได อาท แสง ความรอน แรงกล pH สารเคม สนามแมเหลก หรอ สนามไฟฟา โดยการตอบสนองนนๆ จะกลบมาทำใหโพลเมอรมการเปลยนแปลงบางอยางไป เชน รปราง, อณหภม หรอส เปนตน

ในระดบโมเลกล จะมการออกแบบใหมการเปลยนแปลงตามสถานการณทตองการ แลวเกดการปลดปลอยสารบางชนดออกมา เมอเกดเหตการณนนๆ

ผมขอยกตวอยาง สมารทโฟน LG รน G Flex ทวางตลาดในปลายปทแลว ตวเครองดานหลงของสมารทโฟนรนนเปนแบบซอมแซมตวเองได ปกตวสดพวกนจะแบงเปนชนๆ 3-4 ชน หากชนนอกสดซงกนนำไดโดนขดขวน ชนทอยถดลงไปจะรบรความเปลยนแปลงของความดนนได ทำใหมแคปซลเลกๆ ปลดปลอยสมารทโพลเมอรออกมา สมารทโพลเมอรพวกนจะซมผานมาทผว และไปอดรอยขดขวนใหกลบไปสมบรณดดงเดม

สมบตแบบนในระดบสดยอด กคงไมตางจาก Wolverine ในภาพยนตร X-MENหรอหนยนตในเรอง Terminator ทแมโดนยง กยงซอมแซมตวเองไดนนเอง

10 เทคโนโลยทนาจบตามอง หนา 12

The World Economic Forum จดใหเทคโนโลยแบบนเปน 1 ใน 10 "เทคโนโลยยงยน" ทนาจบตามองทสดของป 2013 (Top 10 most promising sustainable technology trends for 2013)

ตวอยางผลตภณฑอนๆ กเชน ฟลมหรอกระจกตดแสงอตโนมต, พลาสตกระบคณภาพหรออายอาหาร เปนตน

5. Lightweight Composites

Composites คอการนำวสดเกนหนงชนดมาผสมกน เพอใหมคณสมบตทางกลทเราตองการ ตวอยางทเดนทสด คอ คอนกรตเสรมเหลก ททำใหเราสรางอาคารไดสวยงามกวาแบบโบราณ ทมกำแพงหนามาก มเสาแยะ หรอในกรณของเสนใยทำเสอผาหรอสงทอ ในวนนเรมนำวสดมาผสมกน เรยกวา Bicomponent textile ซงเราเคยนำเสนอวาเปนเทคโนโลยทนาจบตามองมาตงแตป 2553

Lightweight Composites หรอ คอมพอสตนำหนกเบา แตแขงแรงเทากบเหลกมความสำคญมากกบอตสาหกรรมยานยนต และภาคการขนสงทงทางบก ทางอากาศ และทางทะเล เพราะ หากลดนำหนกยาน-พาหนะ และอปกรณตางๆ ลงได กจะลดการใชนำมนเชอเพลง จนชวยลดกาซเรอนกระจกและมลพษ จากภาคการขนสงของโลกทกำลงเตบโตอยางรวดเรว

ปจจบนม Lightweight Composites ใหมๆ บางชนดทเบากวาอลมเนยมราว 35-40% แตแขงแรงมาก คอทนแรงดงสงกวาเหลก 4-6 เทา จงนาจบตามองในฐานะวสดสำหรบกลมอตสาหกรรมชนสวนยานยนต และวสดการกอสราง วสดใหมนมกเตมสารพวกนาโนคารบอนเขาไปดวยในองคประกอบ

10 เทคโนโลยทนาจบตามอง หนา 13

มผคาดการณวา หากใชคอมพอสตจำพวกน นาชวยลดนำหนกรถยนตได 10% หรอมากกวา

ประโยชนทสำคญอกประการหนงของวสดพวกนคอ ชวยเพมความปลอดภยใหผโดยสารได เพราะชวยดดซบและกระจายแรงกระแทกไดด โดยตวมนเองไมฉกขาดเสยหาย

ในอนาคตอนใกล คอมพอสตพวกนจะมสมบตเชงกลดขน ผลตระดบอตสาหกรรมไดงายและมากขนและตนทนตำลง นอกจากน ยงอาจมสมบตพเศษใหมๆ เชน ปองกนคลนแมเหลกไฟฟา ปองกนความรอน ปองกนการตดไฟ ปองกนไฟฟาสถตย หรอแมแตอาจจะนำไฟฟาได หรอเกบไฟฟาแทนแบตเตอรไดตรงโครงสรางของตวรถเองเลย

10 เทคโนโลยทนาจบตามอง หนา 14

6. Sea Water Mining

แหลงนำจดสะอาดทวโลกกำลงลดลงทกวนๆ เพราะตองนำไปใชบรโภคอปโภค ใชสำหรบเกษตรกรรม และอตสาหกรรม รวมทงใชในการสรางพลงงาน อยางมากมาย ทผานมานกวทยาศาสตรพยายามพฒนาวธการแยกเกลอออกจากนำทะเลเพอผลตนำจดขนมา แตกระบวนการดงกลาว จำเปนตองใชพลงงานสงมาก จงมตนทนสง แถมวธการทใชกนอยยงสงผลกระทบตอระบบนเวศ และสงแวดลอมมาก

ทำอยางไรจงจะทำใหการลงทนในการผลตนำจดจากนำทะเลมการคมทน หากตนทนยงแพงอย

อาจจะตองมาวเคราะหของเสยทเกดจากกระบวนการ desalination เพอผลตนำจดจากนำทะเล วา ตะกอนเกลอแรนน มโลหะหนกและ แรธาตตางๆ ทมความเขมขนสงมาก มคาเชงพาณชยไหม

พอจะมหนทางสกดแรธาตและโลหะหายากทมคาออกมาจากนำทะเลไหม? ไม ว าจะเปน ลเธยม แบเรยม โมลบดนม นเกล และแรยเรเนยม รวมทงแรทเปนองคประกอบทพบมากในนำทะเล เชน โซเดยม แคลเซยม แมกนเซยม และโพแทสเซยม เปนตน

แมการสกดแรแทบทงหมด จะเทยบไมไดกบการทำเหมองแรบนดนทวไป แตกระนนมสองสามกรณทนาจบมอง เชน มงานวจยทประเมนวา ลเธยมจากนำทะเลอาจเพยงพอตอการใชงานของทงโลกได แรมลคาสงมากอกชนดหนงทนาจบตาคอ แพลทนม ทวธการแบบนอาจจะคมคาตอการลงทน

จงเกดเทคโนโลยใหมๆ ทแยกแรเหลานไดดขนมาก เชน การพฒนาอเลกโทรดทมสวนประกอบเปนผลกนาโนของแมงกานสไดออกไซดเพอใชสกดลเธยมอออน หรอการเพมประสทธภาพในการกรองนำของแผนกรองเมมเบรน โดยการใชวสดนาโนเปนสวนประกอบ เชน แกรฟนซงมโครงสรางเปนตารางแบบรงผงทมความหนาเพยงหนงชน

10 เทคโนโลยทนาจบตามอง หนา 15

อะตอมคารบอน ซงแกรฟนนเพมประสทธภาพในการดดซบและคดกรองแรตางๆ ไดดยงขน และชวยลดพลงงานทตองใชลง จนอาจแขงขนกบการทำเหมองแรบนดนในการผลตแรไดในอนาคต

โดยรวมผลประโยชนทไดคอ แรมลคาสงทตองการในตลาด นำจดสะอาดทมราคาแพงขนเรอยๆ และยง นาจะไดรบความยอมรบมากขนเรอยๆ จากแรงกดดนเรองผลกระทบตอระบบนเวศของวธการแบบเดมๆ

10 เทคโนโลยทนาจบตามอง หนา 16

7. OLED

จอแสดงผลในปจจบน ไดเปลยนจากจอแกวเปนจอแบนหมดแลวในบรรดาจอแบน ตองถอวา LCD หรอ Liquid Crystal Display เปนตวหลกทใชกนทวไปแตกยงมชองทางทำใหดกวาเดมอกมาก

จอ LED ทกจอ ตองมหลอดไฟแสงสขาวบรสทธฉายแสงมาจากขางหลง เดมใชหลอดพลาสมา ปจจบนใชหลอด LED สขาว แผง LED ทำหนาทตดแสงสขาวใหเปนภาพสตางๆทเราตองการ ทำอยางไร จงจะไมตองใช backlight และเพมประสทธภาพของการทำงาน กบทำใหสม contrast เพมขน

จอยกษตามสแยกในกรงเทพ ใช LED สเปนตวเปลงแสงโดยตรง สแสงอาทตยได แตแพงมาก สำหรบจอเลกๆ Organic Light Emitting Diode หรอ OLED คอคำตอบ

OLED หรอ ไดโอดเปลงแสงจากสารอนทรย (Organic Light-Emitting Diode) เปนอปกรณอเลกทรอนกสททำหนาทเปลยนพลงงานไฟฟาใหเปนพลงงานแสง โดยนำไปใชงานไดในสองรปแบบใหญๆ คอ ใชเปนจอแสดงผล และใชเปนแหลงกำเนดแสง

OLED มจดเดนหลายประการ เชน โครงสรางอาจทำออกมาไดบางมากๆ นอกจากน มนยงเปลงแสงออกมาจากตวเองไดโดยตรง ตางจาก LCD (Liquid Crystal Display) หรอ จอแบบผลกเหลว ซงบรษทชนนำหลายแหงนำไปทำเปนจอโทรทศน

OLED ทใชทำไดโอดฯ บนวสดทโคงงอได เชน พลาสตกบางอยาง กจะทำใหได ผลตภณฑทโคงงอได หรอทนตอแรงกระแทกได โดยไมแตกหกเสยหาย ยงไปกวานน เฉดสของการแสดงผลของจอภาพจาก OLED ยงมคณภาพทดกวา LCD มาก เพราะมแมสใหเลอกใชจำนวนมาก

10 เทคโนโลยทนาจบตามอง หนา 17

โทรทศน OLED ยงประหยดกวา LCD อกดวย และใชไดกบอปกรณทอณหภมตำๆ ดวย คาดหมายกนวา OLED นาจะมาแทน LCD ในอปกรณหลายๆ อยางในอนาคตอนใกล

OLED ประกอบดวยชนสารอนทรยทเปนสารกงตวนำซงเรองแสงได ชนสารนบางเพยงไมกสบนาโนเมตรน เมอประกบดวยขวไฟฟาบวกและลบ ทำใหความตางศกยเขาไปกระตนสารอนทรยใน OLED จงเปลงแสงออกมาได

เรมมผลตภณฑทม OLED ออกสตลาดแลว เชน โทรทศน (เชน LG, Samsung, Skyworth) โทรศพทมอถอ (Samsung Galaxy S5, Vivo IV, Pantech's Vega) Tablet (Samsung Galaxy Tab, Toshiba's Excite 7.7) และ smart watch (Samsung's Gear และ MOTA's G2) เปนตน

10 เทคโนโลยทนาจบตามอง หนา 18

8. Next Generation LED Lightings

เทคโนโลยหลอดไฟสองสวาง ไมใชเรองใหมสำหรบโลกของเรา เทคโนโลยนเกดขนมากวา 100 ป นบแตมการประดษฐหลอดไฟสองสวางขนโดย Thomas Edison ในป ค.ศ.1879 จนมาถงยคของหลอดไฟ LED หรอ Light Emitting Diode ในปจจบน

LED มจดเดนคอ ประหยดพลงงาน และใชงานไดหลากหลาย รฐบาลในหลายประเทศกสงเสรมใหใช LED แตยงมจดออนเรองราคา หลอด LED ยงแพงกวาหลอดไฟฟลออเรสเซนต

ทมา: (2)

10 เทคโนโลยทนาจบตามอง หนา 19

Forbes ระบวา หลอดไฟสองสวาง LED ทวโลกนามมลคาราว 6,600 ลานเหรยญสหรฐ (1) ศนยวจยธนาคารกสกรพบวา ในป 2556 ตลาดหลอด LED ของไทย คดเปน 20% ของทงหมด ซงใหญราว 5,000 ลานบาท

หลอด LED ยงนยมใชทำ ไฟทายรถยนต ปายสญญาณหรอปายโฆษณาตางๆ จอภาพยนตรขนาดใหญ การตกแตงเสอผา ตกแตงอาคาร หรอการรกษาพยาบาลทางการแพทย อกดวย

LED มขอเดนเหนอกวาเทคโนโลยไฟสองสวางแบบอนๆ ในแทบทกทาง และเปนผลตภณฑทเออตอโลก เชน มอายการใชงาน ประหยดไฟ และไมมสวนประกอบทเปนอนตรายอยาง เปนตน (ดภาพประกอบ)

ทมา: (3)

OSRAM พฒนากระบวนการแบบใหมทใชสราง LED อาศยการเตมฟอสฟอรสลงไปโดยตรงบนแผนชป เรยกวาเปน Chip Level Coating (CLC) ซงสามารถทำใหแสงทไดมความสมำเสมอมาก

10 เทคโนโลยทนาจบตามอง หนา 20

คาดวาในระยะยาว LED จะมาแทน Fluorescent ได เนองจากประหยดพลงงานมากกวา และมแนวโมท LED จะสะทอนสจรงของวตถตามธรรมชาตดขนเรอยๆ

สำหรบ สวทช. ปจจบนมการศกษาวจยเกยวกบ LED หลายดาน อาท Electrical LED components, Optical LED components, และ Lighting designs and simulation เปนตน ซงคาดวานาจะสนองตอบตอความตองการของอตสาหกรรม LED ของไทยทกำลงกาวไปขางหนาได

อางอง(1) http://www.forbes.com/sites/greatspeculations/2013/06/11/ge-lighting-sees-brighter-future-with-led-growth/(2) http://www.osram.com/osram_com/news-and-knowledge/led-home/professional-knowledge/led-basics/future-technology/index.jsp (3) http://www.osram.com/osram_com/news-and-knowledge/led-home/professional-knowledge/led-basics/basic-knowledge/index.jsp

10 เทคโนโลยทนาจบตามอง หนา 21

9. Cognitive Computing

ลองนกถงคอมพวเตอรทเขาใจและเรยนรขอมลตางๆ ตลอดจนคดและตดสนใจไดเอง โดยอาศยวธการเรยนรแบบเดยวกบสมองมนษย นกวทยาศาสตรกำลงพยายามสรางคอมพวเตอรยคหนาในแนวทางน เรยกวาเปนเทคโนโลยแบบ Cognitive computing

ตวอยางททวโลกรจกกนกวางขวางทสดคอ Super computer Watson ของ IBM

Watson สามารถเรยนร ผานการพดคย แบบเดยวกบคนทวไป สามารถวเคราะหและเขาใจภาษาพดแบบเดยวกบคนทวไปคยกน ซงมความยากลำบากแบบทคอมพวเตอรยคกอนยากจะทำได ไมวาจะเปนการวเคราะหคำทกำกวม แสลง หรอประโยคซบซอน หรอตดทอนสนๆ หวนๆ เปนตน

IBM คาดหมายวา Watson จะคอยๆ ฉลาดขนเรอยๆ จากการวเคราะหลกษณะน จนในอนาคตอนใกลมนอาจจะชวยคณหมอเลอกวธรกษา ทไดรบการยอมรบมากทสดในปจจบนจากหมอสวนใหญ ผานการวเคราะหจากฐานขอมลคนไขและการสงยาของแพทย ผนวกกบความสามารถในการวเคราะหขอมลขนาดใหญ (big data) ทคนไมอาจทำได

Watson จงวเคราะหไดแบบคน แตทำงานกบขอมลมหาศาลไดแบบคอมพวเตอร ซงคนไมอาจทาบไดเลย

อกแนวทางหนงของ Cognitive Computing คอ คอมพวเตอรจะสามารถเรยนรและเขาใจอารมณตางๆของผใช และตอบสนองอยางสอดคลองได ปหนาในประเทศญปน จะมหนยนตชอ Pepper ทสามารถจบและตอบสนองตออารมณความรสกไดออกวางตลาด

10 เทคโนโลยทนาจบตามอง หนา 22

หนาทของ Pepper ราวกบหลดออกมาจากหนงสอไซไฟ มนเปน "หนยนตคนรบใช" ครบ

Pepper ใหบรการรบใชหรอดแลเดกหรอผสงอายในบาน มนสามารถเรยนรทจะเขาใจเสยงรองของทารก หรอจบการเคลอนไหวของผสงอาย และประเมนความผดปรกตได Pepper ตดสนใจเองไดอยางแมนยำ

นเปนการตอบสนองความตองการเฉพาะไปถงระดบสวนบคคลทไมเคยมหนยนตทำไดมากอน

คลปเกยวกบ Watson ของ IBM http://www.youtube.com/watch?v=Y_cqBP08yuAคลปเกยวกบ Pepper http://time.com/2845040/robot-emotions-pepper-softbank/

10 เทคโนโลยทนาจบตามอง หนา 23

10. Big Data Analytic Platform

ปจจบนม Big Data หรอ ขอมลขนาดใหญมากๆ เพมขนอยางกาวกระโดดในหลายวงการทกๆ วน ไมวาจะเปน ขอมลการตลาดทเกยวของกบ social media, ขอมลพนธกรรมมนษยและสงมชวตอนๆ, ขอมลจราจร และขอมลการพยากรณอากาศ เปนตน

แตทใกลตวมากและคนทใชอนเทอรเนตอาจจะทราบหรอไมกตาม เชน ระบบ Big Data ของ Google ทเกบและวเคราะหขอมลโดยรวมของคนทงโลก และขอมลการคนของแตละคนอยตลอดเวลา ไมวาจะเปนประวตการเดนทาง และเสนทางการใชรถ เปนตน

ขอมลเหลานบางสวนกนำไปสการใชงานเชงการตลาดแลว เชน การเลอกชนดของสนคาทโฆษณาใหเหมาะกบลกคาทใช Google คนขอมล เปนตน

หวใจหลกของแพลตฟอรมดงกลาว ไดแก ซอฟตแวรทมเทคโนโลยการวเคราะหขนสง เชน การวเคราะหเชงพยากรณ (Predictive Analytic) และเหมองขอมล (Data Mining) เปนตน

ในประเทศเชน สงคโปร มการรวบรวมและเกบขอมลบางอยางของพลเมองไวอยางเปนระบบมาก เชน ทกครงทเจาะเลอด คาตางๆ ทตรวจวดไดจะถกเกบเขาระบบ Big Data ของประเทศ ระบบแบบนนาจะทำใหตรวจพบโรคระบาดใหมๆ ไดเรวกวาระบบแบบเกาๆ ทใชกนอย

ในอนาคตอปกรณหลายๆ อยางทสะดวกสบาย และนยมใชกนมากขน เชน Google Glass หรออปกรณของบรษทอนๆ ทเทยบเทา, ขอมลการตรวจจบความเรว หรอพฤตกรรมการขยรถสาธารณะ, ขอมลจาก Smart Watch รวมกบพฤตกรรมผบรโภค เชนการ check in ตามสถานทตางๆ หรอการใชซอฟตแวรบนทกการออกกำลงกาย กนาจะ

10 เทคโนโลยทนาจบตามอง หนา 24

เปนชด Big Data ทมประโยชน ทงดานการคา และการวางแผนสำหรบประเทศ ไมวาจะเปนการคมนาคม การสาธารณสข หรอแมแตสำหรบความมนคงของประเทศ ดวยเชนกน

สำหรบประเทศไทย สวทช. โดยเนคเทคกำลงเรมโครงการ Big Data ดานการเกษตร ซงครอบคลมเรองตางๆ เกยวกบพชและเกษตรกร และปจจยตางๆ ทงนำ และโรคพช เปนตน

10 เทคโนโลยทนาจบตามอง หนา 25