นาโนศาสตร์และนาโนเทคโนโลยีในประเทศไทย

      สำหรับประเทศไทยถึงแม้ว่าศาสตร์แขนงนี้จะเป็นเรื่องใหม่ แต่ปัจจุบันมีผลิตภัณฑ์นาโนออกมาจำหน่ายในเชิงพาณิชย์อย่างเป็นรูปธรรมบ้างแล้ว เช่น เสื้อผ้านาโน ถุงเท้านาโน และมีบางหน่วยงานได้ศึกษาและวิจัยทางด้านนาโนศาสตร์และนาโนเทคโนโลยีอย่างจริงจังและต่อเนื่องโดยมีแนวโน้มว่างานวิจัยบางโครงการหากได้รับการสนับสนุนอย่างเพียงพอก็จะพัฒนาจนสามารถผลิตออกมาจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ได้ในอนาคต  จุดเริ่มต้นอย่างเป็นทางการของนาโนเทคโนโลยีในประเทศไทย อาจพิจารณาได้จากการที่คณะรัฐมนตรีมีมติให้จัดตั้ง "ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ" เมื่อวันที่ ๑๓ สิงหาคม พ.ศ. ๒๕๔๖ โดยอยู่ภายใต้สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี อย่างไรก็ตามเมื่อเทียบกับประเทศเพื่อนบ้านคือ ไต้หวัน เกาหลีใต้ สิงคโปร์ และมาเลเซีย ถือว่าประเทศไทยยังล้าหลังอยู่พอสมควรเหตุผลสำคัญ คือ การขาดการสนับสนุนที่เพียงพอทั้งจากภาครัฐและเอกชน 

ตัวอย่างการวิจัยด้านนาโนศาสตร์และนาโนเทคโนโลยีที่กำลังดำเนินการอยู่ในประเทศไทย ได้แก่
      ๑. อุปกรณ์และวัสดุนาโนที่สังเคราะห์จากสารกึ่งตัวนำ (semiconductor devices) เช่น จุดควอนตัม (quantum dot) เซลล์แสงอาทิตย์ประสิทธิภาพสูงชนิดใหม่ อุปกรณ์และเส้นใยนำแสง ทรานซิสเตอร์โมเลกุลซึ่งดำเนินการที่ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
      ๒. การสังเคราะห์สารตัวเร่ง (catalysts) ชนิดใหม่เพื่อใช้ในอุตสาหกรรมปิโตรเลียม การสังเคราะห์และการประยุกต์ใช้ท่อนาโนคาร์บอนซึ่งดำเนินการที่วิทยาลัยปิโตรเลียมและปิโตรเคมี จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
      ๓. การศึกษาเกี่ยวกับท่อนาโนคาร์บอน (Carbon nanotubes) จอภาพสารอินทรีย์เรืองแสง (Organic Light Emitting Diode) และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดนาโนเลียนแบบการดมกลิ่น (nano nose) ซึ่งดำเนินการที่ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล
      ๔. การเพิ่มคุณค่าของยารักษาโรคเขตร้อนและโรคอื่น ๆ โดยใช้นาโนเทคโนโลยี การผลิตถุงมือยางเคลือบอนุภาคนาโนสำหรับแพทย์และพยาบาลซึ่งดำเนินการที่คณะเภสัชศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล
      ๕. สารประกอบแต่งนาโน (nano-composites ) โดยใช้พอลิเมอร์ผสมกับแร่เคลย์โดยมีจุดประสงค์ในการนำไปผลิตพลาสติกแบบใหม่ที่ใช้ทำบรรจุภัณฑ์อาหาร ดำเนินการที่ศูนย์เทคโนโลยีวัสดุและโลหะแห่งชาติ (MTEC) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.)
      ๖. ตัวตรวจจับทางชีววิทยา (bio-sensor) และห้องปฏิบัติการบนแผ่นชิป (lab on a chip) ที่เน้นการประยุกต์ใช้ในด้านการแพทย์และสาธารณสุข ดำเนินการ ณ ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (NECTEC) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.)
      นอกจากนี้ยังมีสถาบันหรือหน่วยงานอื่น ๆ ที่ทำงานวิจัยทางด้านนาโนศาสตร์ในทำนองเดียวกันกับสถาบันหรือหน่วยงานดังกล่าวข้างต้น โดยกระจายกันอยู่เกือบทุกภูมิภาคของประเทศ เช่น มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ มหาวิทยาลัยสุรนารี สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี ศูนย์ปฏิบัติการวิจัยเครื่องกำเนิดแสงซินโครตรอนแห่งชาติจังหวัดนครราชสีมา ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย 
      ในด้านการพัฒนาจนเป็นผลิตภัณฑ์ในเชิงพาณิชย์นั้นจนถึงปัจจุบันประเทศไทยถือได้ว่าประสบความสำเร็จอยู่พอสมควรเมื่อเทียบกับงบประมาณที่ได้รับการสนับสนุนในแต่ละปี  ดังจะเห็นได้จาก ในปัจจุบันมีสถาบันที่สามารถสังเคราะห์ท่อนาโนคาร์บอนได้เองและสามารถนำออกมาจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ ได้แก่ ศูนย์เชี่ยวชาญเฉพาะด้านเทคโนโลยีอนุภาคภาควิชาวิศวกรรมเคมี คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบังและภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ นอกจากนี้ยังมีภาคเอกชนของไทยบางรายที่ก้าวเข้าสู่เส้นทางของนาโนเชิงพาณิชย์แล้ว เช่น บริษัทนาโนบิซ จำกัด ซึ่งเป็นผู้ผลิตและจำหน่ายสินค้าทางด้านนาโนเทคโนโลยี อาทิ สเปรย์กันน้ำกันเปื้อนสำหรับสิ่งทอทุกชนิด แคปซูลน้ำหอมนาโนที่ใช้กับเสื้อผ้า เก้าอี้โซฟา ชุดชั้นใน 
      ปัจจุบันนาโนเทคโนโลยีเป็นเทคโนโลยีที่ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายโดยเฉพาะด้วยคุณสมบัติของอนุภาคขนาดเล็กจนสามารถแทรกเข้าไปในระบบต่าง ๆ ทั้งทางกายภาพและชีวภาพและมีประสิทธิภาพการทำงานสูงมาก ด้วยสมบัตินี้เองจึงได้นำมาประยุกต์ใช้เพื่อทำเป็นผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ ที่ตอบสนองความต้องการของผู้ผลิตและผู้บริโภคได้เป็นอย่างดี  ตัวอย่างผลิตภัณฑ์นาโนเทคโนโลยีซึ่งได้รับความสนใจจากนักวิจัยไทยและบริษัทเอกชนในการทำงานร่วมกันเพื่อจะพัฒนาการแข่งขันในเชิงพาณิชย์

เสื้อผ้าและสิ่งทอด้วยเส้นใยนาโน

      นวัตกรรมเสื้อนาโนครั้งแรกในประเทศไทยเป็นผลงานวิจัยของสถาบันวิจัยโลหะและวัสดุจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยที่ประสบความสำเร็จด้วยการพัฒนาผลิตภัณฑ์สิ่งทอเคลือบสารซิลเวอร์นาโน สำหรับผลิตเป็นเสื้อยืดที่มีสมบัติพิเศษลดการเกิดกลิ่นอับชื้นต่อต้านเชื้อแบคทีเรียและไม่เป็นอันตรายต่อร่างกายเหมาะสำหรับประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมสิ่งทอประเภทชุดชั้นใน ชุดกีฬา ถุงเท้า และรองเท้าผ้าใบ ซึ่งล่าสุดนวัตกรรมเสื้อกีฬาซิลเวอร์นาโนดังกล่าวที่ผลิตโดยบริษัทยูไนเต็ดเท็กซ์ไทล์มิลล์ จำกัด และเป็นผลงานที่พัฒนาต่อยอดจากผลงานวิจัยของสถาบันวิจัยโลหะและวัสดุ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยได้รับคัดเลือกจากสำนักงานนวัตกรรมแห่งชาติกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีให้เป็นสุดยอดนวัตกรรมไทยอันดับ ๑ ในฐานะที่เป็นผลงานนวัตกรรมที่ต่อยอดจากงานวิจัย 

ครีมบำรุงผิวนาโน 

      ในอุตสาหกรรมเกี่ยวกับเครื่องสำอางได้มีการใช้สารเคมีจำนวนมาก เช่น การใช้ไทเทเนียมไดออกไซด์เป็นส่วนผสมในเครื่องสำอางเพื่อทำให้หน้าสว่างขึ้นจนปัจจุบันได้มีการใช้อนุภาคดังกล่าว แต่มีขนาดนาโนแทนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและลดต้นทุนที่สำคัญเพื่อประโยชน์เชิงจิตวิทยาในการโฆษณา เมื่อไม่นานมานี้บริษัทจากญี่ปุ่นได้นำเข้าผลิตภัณฑ์ครีมนาโนที่อ้างว่ามีสรรพคุณพิเศษกว่าครีมสูตรเดิมซึ่งได้รับความนิยมจากผู้บริโภคจำนวนมาก อย่างไรก็ตามจำเป็นที่จะต้องมีการศึกษาถึงผลกระทบต่อสุขภาพอย่างรอบคอบ

เครื่องสุขภัณฑ์นาโน 

      สถาบันวิจัยโลหะและวัสดุจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยได้ลงนามร่วมกับบริษัทนามสุขภัณฑ์ จำกัด ในการนำสารอนุภาคนาโนที่มีประสิทธิภาพยับยั้งเชื้อโรคมาเคลือบผิวสุขภัณฑ์ภายใต้ชื่อการค้า "Stealth Guard Titania Silver Nano" โดยในขั้นตอนของการพัฒนานั้นทีมวิจัยได้เตรียมสาร "ไทเทเนีย" ซึ่งเป็นชื่อเรียกของไทเทเนียมไดออกไซด์และ "ซิลเวอร์นาโน" ให้แก่บริษัทฯ เพื่อนำไปใช้เคลือบผิวสุขภัณฑ์ ต่อจากนั้นทีมวิจัยได้ทดสอบประสิทธิภาพการฆ่าเชื้อจากแผ่นเซรามิกตัวอย่างที่ผ่านการเคลือบสารแล้วปรากฏว่าได้ผลในการยับยั้งแบคทีเรียถึงร้อยละ ๗๐ - ๘๐ และมีประสิทธิภาพมากกว่าสารเคลือบซึ่งนำเข้ามาจากต่างประเทศขณะนี้ได้ยื่นขอจดสิทธิบัตรการพัฒนาใช้สารเคลือบกับสุขภัณฑ์ในนามของจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยทั้งนี้สารนี้ยังนำไปประยุกต์ใช้กับผลิตภัณฑ์ได้อีกหลายชนิด 

หินบำบัดนาโน 

      เป็นหินจัดสวนธรรมดาที่มีราคาถูกมากนำมาผ่านกรรมวิธีนาโนเทคโนโลยีจนสามารถนำมาใช้ในวงการสปาเพื่อแทนหินภูเขาไฟที่มีราคาแพงถึงก้อนละ ๑,๐๐๐ บาท ทั้งนี้ก่อนจะนำหินบำบัดนาโนมาใช้ต้องผ่านกรรมวิธีต้มเพื่อให้หินเกิดความร้อน โดยผู้ผลิตชี้แจงว่าความร้อนจะแผ่กระจายมาในบริเวณที่ปวดทำให้เลือดเกิดการไหลเวียนได้มากกว่าปกติเนื่องจากคนที่มีอาการปวดเมื่อยมักเกิดจากเลือดไหลเวียนไม่ดี 

สเปรย์นาโน 

      หลังจากฉีดสเปรย์นี้ไปบนเสื้อผ้าบริเวณที่เปื้อนง่าย เช่น แขน คอปกเสื้อ เสื้อด้านหน้า สารในสเปรย์ที่มีขนาดเล็กในระดับนาโนเมตรและมีคุณสมบัติคล้ายขี้ผึ้งจะแทรกซึมลงไปเคลือบส่วนนั้นเอาไว้ทำให้บริเวณนั้นของเสื้อผ้ามีสมบัติคล้ายใบบอนเมื่อมีสิ่งสกปรกมากระทบจะไม่เกาะติดจึงป้องกันคราบสกปรกได้ 

เพียวริฟายนาโน 

      เป็นส่วนผสมสำคัญของอนุภาคคาร์บอนและเงินจากการใช้นาโนเทคโนโลยีจะทำให้เพียวริฟายนาโนมีลักษณะเป็นรูพรุนขนาดเล็กมากในระดับนาโนซึ่งจะทำให้เพิ่มประสิทธิภาพในการต่อต้านจุลินทรีย์และเอนไซม์ที่ทำให้ผลไม้สุกและเน่าเสียเร็ว นอกจากนี้เมื่อใช้วางในบริเวณที่ต้องการ เช่น ในรถยนต์ ห้องน้ำ ห้องนอนเด็ก ตู้เก็บรองเท้า ตู้เสื้อผ้า ตู้เย็น บริเวณโต๊ะคอมพิวเตอร์ บริเวณเครื่องใช้ไฟฟ้า ห้องทำงาน ห้องครัว จะช่วยดูดซับมลพิษ ความชื้น กลิ่น และทำให้อากาศบริสุทธิ์