Breaking News

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. อาวุธ พรหมรักษา : สนใจศึกษาการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่ออธิบายกลไกการเกิดการถ่ายโอนความร้อนกับการถ่ายโอนมวล

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. อาวุธ พรหมรักษา สนใจศึกษาการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่ออธิบายกลไกการเกิดการถ่ายโอนความร้อนกับการถ่ายโอนมวล สำหรับใช้ในกระบวนการแยกหรือทำให้เกิดความบริสุทธิ์มากขึ้น เพื่อให้ได้แบบจำลองที่หลากหลาย สามารถใช้เป็นข้อมูลในการเขียนตำราและเป็นพื้นฐานพัฒนางานวิจัยให้มีความก้าวหน้า

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. อาวุธ เป็นอาจารย์ประจำสาขาวิชาวิศวกรรมเคมีและกระบวนการ สำนักวิชาวิศวกรรมศาสตร์และทรัพยากร มหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์ สำเร็จการศึกษาระดับปริญญาตรี และปริญญาโทควบเอก ในโครงการปริญญาเอกกาญจนาภิเษก สาขาวิศวกรรมเคมี จากสำนักวิชาวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี ระหว่างที่ศึกษาระดับปริญญาเอกอยู่นั้น ได้มีโอกาสไปทำงานวิจัยที่ James Cook University ประเทศออสเตรเลีย เกี่ยวกับกระบวนการตกผลึกน้ำตาลเพื่อลดการปนเปื้อนอันเนื่องมาจากกระบวนการผลิต

หลังจากสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาเอก ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. อาวุธ ได้ไปทำวิจัยหลังปริญญาเอกต่อที่ Department of Chemical Engineering, National Taiwan University โดยได้ทุนสนับสนุนจาก The National Science Council of Taiwan ประเทศไต้หวัน ทำการศึกษาวิจัยปรากฎการณ์การเกิดพื้นผิวอัจฉริยะที่สามารถทำความสะอาดตัวเองได้ (Self-cleaning) เนื่องจากความไม่ชอบน้ำยวดยิ่งของพื้นผิวเอง ดังเช่นหยดน้ำที่กลิ้งอยู่บนใบบัว หรือที่รู้จักในทางวิชาการว่า Lotus effect เพื่อนำไปประยุกต์ใช้ในงานด้านต่าง ๆ เช่น การเคลือบบนวัสดุที่ไม่ต้องการให้เปียก หรือพื้นผิวที่ต้องทำความสะอาดบ่อยๆ แม้กระทั่งเครื่องมือที่ใช้ในการกักเก็บน้ำยางพารา เพื่อลดการสูญเสียของเนื้อยางที่จะเกาะติดบนเครื่องมือที่ใช้ในกระบวนการผลิตน้ำยาง เป็นต้น ซึ่งใช้การสร้างแบบจำลองเพื่ออธิบายปรากฏการณ์ โดยใช้ Surface Evolver เป็นเครื่องมือ ทำให้เกิดแรงบันดาลใจที่จะต่อยอดองค์ความรู้เหล่านี้ เพื่อให้เกิดการใช้งานในเชิงพาณิชย์

จากนั้นในปี พ.ศ. 2556 ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. อาวุธ ได้มาเป็นอาจารย์ที่สำนักวิชาวิศวกรรมศาสตร์และทรัพยากร มหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์ และยังคงให้ความสนใจงานวิจัยการสร้างพื้นผิวอัจฉริยะ พร้อมทั้งผลงานอื่นๆ ที่เชื่อมโยงกับงานสอน อาทิ เช่น การศึกษาจลนพลศาสตร์ของการผลิตไบโอดีเซลที่มีผลของการเกิดการถ่ายโอนมวลร่วมด้วย และการหาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ต่างๆ ที่ใช้อธิบายหน่วยปฏิบัติการที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนมวลข้ามเฟสในกระบวนการแยกสารหรือการทำบริสุทธิ์ เพื่อจะทำนายสภาวะที่จะให้ผลเลิศในทางปฏิบัติสำหรับกระบวนการผลิตต่างๆ

ทั้งนี้ แบบจำลองทางคณิตศาสตร์นั้นต้องไม่ซับซ้อน ใช้งานสะดวกสอดคล้องกับกลไกที่เกิดขึ้นจริงในหน่วยปฏิบัติการที่ใช้งานในภาคอุตสาหกรรม ซึ่งเป็นเรื่องที่ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. อาวุธ มีความถนัดและสนใจเป็นพิเศษ เพื่ออธิบายกลไกการเกิดการถ่ายโอนความร้อนกับการถ่ายโอนมวล หรือแม้กระทั่งการใช้ Simulators สำเร็จรูปต่างๆ เพื่อนำมาประกอบการสอนหรือใช้อธิบายสิ่งที่เกิดขึ้นในระหว่างการทำงานวิจัย แม้ว่างานวิจัยบางส่วนจะดำเนินการทดลองในห้องปฏิบัติการ แต่ได้พยายามหาคำอธิบายผลการทดลองด้วยแบบจำลองควบคู่กันไปด้วยเสมอ เพื่อให้ได้คำอธิบายในเชิงลึกและมีน้ำหนักและสมเหตุสมผลมากขึ้น เนื่องจากแบบจำลองส่วนใหญ่จะมีทฤษฏีที่ถูกพิสูจน์มาพอสมควรแล้วมารองรับเสมอ

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. อาวุธ เล่าต่อว่า แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่กล่าวข้างต้น เป็นการปรับเปลี่ยนจากสมการเดิมที่ใช้อธิบายการไหลในสภาวะที่มีอัตราเร็วของกระแสการไหลคงที่ เพื่อให้สามารถใช้งานได้ง่ายขึ้นสำหรับหน่วยปฏิบัติการที่มีอัตราการไหลเชิงปริมาตรคงที่ ซึ่งในกระบวนการผลิตส่วนใหญ่มักกำหนดอัตราการผลิตเป็นปริมาณผลผลิตต่อปี ดังนั้นการจะใช้สมการเดิม สำหรับกระแสไหลด้วยอัตราคงที่อยู่นั้น จะค่อนข้างยุ่งยากในการใช้งานจริง (รายละเอียดของแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ได้อ้างอิงไว้ใน A generalized volumetric dispersion model for a class of two-phase separation/reaction : finite difference solutions, Journal of Physics: Conference series)

งานวิจัยที่ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. อาวุธ ทำอยู่นั้น เป็นการต่อยอดแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่มีการปรับเปลี่ยนแล้ว ให้สามารถนำมาใช้อธิบายปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นในสภาวะของไหลเหนือจุดวิกกฤต ซึ่งเป็นเทคโนโลยีใหม่ที่นำมาใช้ในกระบวนการทำบริสุทธิ์ (Purification) และจะเป็นหน่วยปฏิบัติการที่มีความสำคัญมากขึ้นในอนาคต เนื่องจากปัจจุบันเริ่มมีการตระหนักถึงผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น ซึ่งเทคโนโลยีของไหลเหนือจุดวิกกฤตเป็นเทคโนโลยีสะอาด และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม อย่างเช่น การสกัดเอาสารสำคัญออกจากผลผลิตทางการเกษตร ที่ไม่ว่าจะอยู่ในสภาพของแข็งหรือของเหลวก็ตาม ด้วยการใช้ตัวทำละลายในสภาวะเหนือจุดวิกกฤตของสารตัวทำละลายนั้น ซึ่งตัวทำละลายที่นิยมใช้กันแพร่หลาย คือ แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ที่ถูกอัดด้วยความดันสูงกว่าความดันวิกกฤต ซึ่งจุดเด่นของการใช้ของไหลเหนือจุดวิกกฤต คือ คุณสมบัติที่มีค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนมวลสูงกว่าของเหลวทั่วไปมาก แต่ยังคงมีความสามารถในการละลายที่ดีเพียงพอต่อการสกัด เนื่องจากแก๊สในสภาวะความดันสูงจะมีโมเลกุลชิดกันคล้ายกับการจัดเรียงโมเลกุลของของเหลว ซึ่งนอกจากการใช้ประโยชน์ในด้านการสกัดแล้ว สภาวะเหนือจุดวิกกฤตยังเอื้อต่อการเร่งการเกิดปฏิกิริยาเคมีให้เกิดเร็วขึ้น และเมื่อเสร็จสิ้นกระบวนการออกมาเป็นผลิตภัณฑ์มักจะระเหยออกไปได้เองที่สภาวะปกติภายนอก ดังนั้นเทคโนโลยีของไหลเหนือจุดวิกกฤต จึงเป็นอีกทางเลือกหนึ่งที่จะช่วยลดมลภาวะ ลดการปลดปล่อยของเสียออกจากสถานประกอบการที่เกี่ยวข้องกับการผลิตที่ใช้ตัวทำละลายอินทรีย์จำนวนมากที่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. อาวุธ ยังมีผลงานวิจัยที่เกี่ยวของกับการสร้างพื้นผิวไม่ชอบน้ำยวดยิ่งที่ได้รับการตีพิมพ์ในฐานข้อมูล ISI 5 ปีย้อนหลัง ได้แก่ Modeling contact angle hysteresis of a liquid droplet sitting on a cosine wave-like pattern surface และ Study on the wetting transition of a liquid droplet sitting on a square-array cosine wave-like patterned surface ตีพิมพ์ใน Journal of colloid and interface science และ Observation of the rose petal effect over single- and dual-scale roughness surfaces ตีพิมพ์ใน Nanotechnology และมีผลงานวิจัยที่นำเสนอในที่ประชุมวิชาการอื่นๆ อีกด้วย

ด้วยความมุ่งมั่นและความสนใจเป็นพิเศษในการศึกษาความหลากหลายในการนำแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของหน่วยปฏิบัติการที่เกี่ยวเนื่องกับการถ่ายโอนมวล เพื่อใช้ในกระบวนการแยกหรือทำให้เกิดความบริสุทธิ์มากขึ้น พร้อมทั้งรวบรวมไว้เป็นกรณีตัวอย่าง จะช่วยให้ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. อาวุธ พรหมรักษา สามารถนำข้อมูลที่ได้ไปใช้เขียนตำราประกอบการเรียนการสอนหรือเป็นพื้นฐานเพื่อพัฒนางานวิจัยให้มีความก้าวหน้ามากยิ่งขึ้นในอนาคต ขณะเดียวกัน จะช่วยให้ผู้สนใจสามารถนำไปใช้เพื่อศึกษาสภาวะต่างๆ ในกระบวนการผลิต เพื่อให้เกิดผลได้สูงสุด พร้อมทั้งลดของเสียที่ปล่อยทิ้งสู่สิ่งแวดล้อมน้อยที่สุดเท่าที่สามารถดำเนินการได้

มหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์

ใส่ความเห็น

อีเมลของคุณจะไม่แสดงให้คนอื่นเห็น ช่องที่ต้องการถูกทำเครื่องหมาย *

ser