Author: wichukorn.dn

อาจารย์ ดร. อุเทน ทับทรวง อาจารย์ประจำสาขาวิชาวิศวกรรมวัสดุ สำนักวิชาวิศวกรรมศาสตร์และทรัพยากร มหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์ ได้ศึกษาวิจัยคาร์บอนรูพรุนจากพอลิเบนซอกซาซีนผ่านกระบวนการโซล-เจลและการไพโรไลซิส เพื่อนำไปประยุกต์ใช้ในงานด้านต่าง ๆ เช่น การตรวจวัดแก๊ส (gas sensor) ตัวเร่งปฏิกิริยา (catalyst) และตัวเก็บประจุไฟฟ้ายิ่งยวด (supercapacitor) เป็นต้น

อาจารย์ ดร. อุเทน เป็นชาวจังหวัดกาญจนบุรี สำเร็จการศึกษาระดับปริญญาตรี สาขาวิศวกรรมเคมี จากคณะวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยศิลปากร จากนั้นได้ศึกษาต่อระดับปริญญาเอกสาขาวิทยาศาสตร์พอลิเมอร์ (หลักสูตรนานาชาติ) จากวิทยาลัยปิโตรเลียมและปิโตรเคมี จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย โดยระหว่างที่ศึกษาอยู่ในระดับปริญญาเอก ได้ทำการศึกษาวิจัยเกี่ยวกับวัสดุที่มีรูพรุนจำพวกพอลิเมอร์/คาร์บอนและวัสดุนาโนจำพวกซีโอไลต์ โดยเน้นถึงการศึกษาวิธีการสังเคราะห์และการพิสูจน์คุณลักษณะของวัสดุที่สังเคราะห์ได้

หลังจากสำเร็จการศึกษา อาจารย์ ดร. อุเทน ได้มาเป็นอาจารย์ที่สำนักวิชาวิศวกรรมศาสตร์และทรัพยากร มหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์ โดยยังคงให้ความสนใจงานวิจัยที่เกี่ยวกับคาร์บอนรูพรุนต่อเนื่องจากการศึกษาวิจัยในระดับปริญญาเอก

อาจารย์ ดร. อุเทน เล่าว่า คาร์บอนรูพรุนเป็นวัสดุที่มีคุณสมบัติโดดเด่นหลายประการ อาทิ น้ำหนักเบา พื้นที่ผิวและปริมาตรรูพรุนสูง ทนทานต่อความร้อนในสภาวะไร้ออกซิเจน ทนทานต่อสารเคมี รูพรุนเชื่อมต่อถึงกันแบบสามมิติ และสภาพการนำไฟฟ้าดี เป็นต้น จากคุณสมบัติเด่นดังกล่าว จึงมีการประยุกต์ใช้คาร์บอนรูพรุนในงานด้านต่าง ๆ เช่น การใช้งานทางด้านการตรวจวัดแก๊ส (gas sensor) ตัวเร่งปฏิกิริยา (catalyst) ตัวดูดซับ (adsorbent) ฉนวนความร้อน (thermal insulator) หรือตัวเก็บประจุยิ่งยวด (supercapacitor) เป็นต้น

ในส่วนงานวิจัยที่ อาจารย์ ดร. อุเทน ทำอยู่นั้น เป็นการพัฒนาวิธีการสังเคราะห์คาร์บอนรูพรุนจากพอลิเบนซอกซาซีน ผ่านกระบวนการโซล-เจลและการไพโรไลซิส ซึ่งพอลิเบนซอกซาซีนเป็นพอลิเมอร์ที่สามารถสังเคราะห์ได้ง่ายและเปลี่ยนแปลงโครงสร้างทางเคมีของสารตั้งต้นได้หลากหลาย ทำให้ได้คาร์บอนที่มีโครงสร้างรูพรุนที่แตกต่าง เหมาะสำหรับงานแต่ละชนิดที่แตกต่างกันออกไปตามคุณสมบัติที่ได้ นอกจากนี้การปรับเปลี่ยนสภาวะการสังเคราะห์ในระหว่างกระบวนการโซล-เจลและการปรับปรุงคาร์บอนหลังการสังเคราะห์ (post-modification) ยังทำให้ได้คาร์บอนรูพรุนที่มีคุณลักษณะต่างกันไปอีกด้วย โดยได้นำคาร์บอนดังกล่าวไปประยุกต์ใช้ในงานด้านการตรวจวัดแก๊ส (gas sensor) ตัวเร่งปฏิกิริยา (catalyst) และตัวเก็บประจุไฟฟ้ายิ่งยวด (supercapacitor)

ทั้งนี้ ตัวเก็บประจุไฟฟ้ายิ่งยวด (supercapacitor) เป็นงานวิจัยหนึ่งที่ อาจารย์ ดร. อุเทน ให้ความสนใจเป็นอย่างมากในการพัฒนาคาร์บอนรูพรุนจากพอลิเบนซอกซาซีนเพื่อนำมาประยุกต์ใช้เป็นอิเล็กโทรดสำหรับตัวเก็บประจุยิ่งยวด โดยเล่าให้ฟังว่า อย่างที่เราทราบกันดีอยู่แล้วว่า เชื้อเพลิงจากฟอสซิลเริ่มมีปริมาณลดน้อยลง ขณะเดียวกันประเทศไทยต้องนำเข้าเชื้อเพลิงจากฟอสซิลในปริมาณที่มากขึ้น ทำให้สูญเสียเงินตราออกนอกประเทศจำนวนมาก ขณะเดียวกันกระแสสังคมได้ให้ความสนใจเรื่องของยานยนต์พลังงานไฟฟ้า (Electrical Vehicle, EV) เนื่องจากเป็นพลังงานที่สะอาดและไม่ปล่อยมลพิษ ซึ่งหัวใจหลักของยานยนต์ไฟฟ้า คือ แหล่งกักเก็บและจ่ายพลังงานไฟฟ้า นอกจากในเรื่องของยานยนต์ไฟฟ้าแล้ว ยังพบว่าในชีวิตประจำวันของเรา มีการใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่หลากหลาย เช่น โทรศัพท์มือถือ นาฬิกาอัจฉริยะ แท็บเลต เป็นต้น ซึ่งแต่ละอุปกรณ์ล้วนแล้วแต่จะต้องใช้แหล่งจ่ายพลังงานไฟฟ้าทั้งสิ้น ตัวเก็บประจุยิ่งยวด (supercapacitor) เป็นตัวกักเก็บพลังงานไฟฟ้าที่มีความโดดเด่นหลายประการ เช่น สามารถประจุและคายประจุไฟฟ้าได้อย่างรวดเร็ว อายุการใช้งานยาวนาน ไม่มีปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้น และทนต่ออุณหภูมิสูง เป็นต้น องค์ประกอบสำคัญสำหรับตัวเก็บประจุยิ่งยวด คือ ขั้วอิเล็กโทรด ซึ่งขั้วอิเล็กโทรดที่ดีจะต้องมี 1) พื้นที่ผิวสูง 2) ขนาดรูพรุนที่เหมาะสมสำหรับอิเล็กโทรไลต์ 3) รูพรุนเชื่อมต่อถึงกัน 4) สภาพพื้นผิวที่มีขั้ว และ 5) สภาพการนำไฟฟ้าที่ดี พบว่าคาร์บอนรูพรุนจากพอลิเบนซอกซาซีนสามารถตอบสนองความต้องการพื้นฐานที่กล่าวทั้งหมดได้เป็นอย่างดี

นอกจากพอลิเบนซอกซาซีนแล้ว อาจารย์ ดร. อุเทน ยังมีความสนใจที่จะนำขี้เลื่อย/เศษไม้ยางพารามาเป็นวัตถุดิบสำหรับการสังเคราะห์คาร์บอนรูพรุน และนำไปประยุกต์ใช้เป็นอิเล็กโทรดสำหรับตัวเก็บประจุยิ่งยวดอีกด้วย เนื่องจากยางพาราเป็นพืชเศรษฐกิจในพื้นที่ภาคใต้ จึงทำให้ขี้เลื่อย/เศษไม้ยางพาราสามารถหาได้ง่ายและเป็นการเพิ่มมูลค่าให้กับเศษเหลือทางการเกษตร

อาจารย์ ดร. อุเทน ทับทรวง ได้รับเงินสนับสนุนทุนวิจัยจากกองทุนเพื่อส่งเสริมการอนุรักษ์พลังงาน สำนักงานนโยบายและแผนพลังงาน กระทรวงพลังงาน สำนักงานพัฒนาเศรษฐกิจจากฐานชีวภาพ และมหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์ โดยมีผลงานวิจัยที่ได้รับการตีพิมพ์เกี่ยวกับการสังเคราะห์คาร์บอนรูพรุน และการประยุกต์ใช้งานคาร์บอนรูพรุนในด้านตัวตรวจวัดแก๊ส (gas sensor) และตัวเก็บประจุยิ่งยวด (supercapacitor) จำนวน 6 ฉบับ (ฐานข้อมูล ISI) เช่น Journal of Materials Science, Journal of Colloid and Interface Science, Materials Science and Engineering B, Microporous and Mesoporous Materials เป็นต้น มีผลงานเขียน Book Chapter 1 บท เรื่อง Polybenzoxazine for Hierarchical Nanoporous Materials ที่อยู่ในหนังสือ Advanced and Emerging Polybenzoxazine Science and Technology ซึ่งตีพิมพ์โดยสำนักพิมพ์ Elsevier มีผลงานวิจัยที่นำเสนอในที่ประชุมวิชาการทั้งภาคบรรยายและโปสเตอร์ เช่น ที่ประชุม The 251st ACS National Meeting & Exposition Conference 2016, San Diego, California ประเทศสหรัฐอเมริกา ที่ประชุม The 2nd International Conference on Energy Materials and Applications ประเทศญี่ปุ่น ที่ประชุม The International Polymer Conference of Thailand 2017 (PCT-7) กรุงเทพมหานคร โดยสมาคมพอลิเมอร์แห่งประเทศไทย เป็นต้น รวมทั้งทำหน้าที่เป็นผู้ประเมินบทความในวารสารตามฐานข้อมูล ISI อีกด้วย เช่น Journal of Materials Science เป็นต้น

อาจารย์ ดร. อุเทน ทับทรวง กล่าวในตอนท้ายว่า ตนเองมีความมุ่งมั่นที่จะพัฒนาคุณลักษณะของคาร์บอนรูพรุนให้ดีมากขึ้น เพื่อตอบสนองต่อการประยุกต์ใช้งานในด้านต่าง ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การพัฒนาตัวกักเก็บพลังงานไฟฟ้าประสิทธิภาพสูง เพื่อตอบสนองต่อความต้องการตัวกักเก็บพลังงานที่เพิ่มมากขึ้นในปัจจุบัน ทั้งยังเป็นการพัฒนาเทคโนโลยีใช้เองภายในประเทศ ที่สำคัญองค์ความรู้ที่ได้จากการวิจัยนี้ ยังสามารถผนวกเข้ากับการเรียนการสอน เพื่อให้นักศึกษาสามารถเข้าใจและมองเห็นภาพการเรียนทฤษฎีในห้องเรียนกับการลงมือปฏิบัติจริง พร้อมทั้งช่วยพัฒนาความรู้ของทั้งอาจารย์ผู้สอน/วิจัยและผู้เรียนให้ก้าวทันต่อการเปลี่ยนแปลงของโลก

ประวัติและผลงาน

สมพร อิสรไกรศีล ส่วนสื่อสารองค์กร เรียบเรียง