1. จมูกอิเล็กทรอนิกส (ตอนที่ 2): เซ็นเซอรรบกลิ่น
ั
“การดมกลินเปนระบบสัมผัสพื้นฐานของมนุษยและสัตวทงหลาย – แตตอไปนี้นาโนเทคโนโลยี
่ ั้
กําลังจะทําใหมันกลายเปนอุปกรณขนพื้นฐานในชีวิตประจําวัน”
้ั
ผศ. ดร. ธีรเกียรติ์ เกิดเจริญ
ภาควิชาฟสิกส และ หนวยสรางเสริมศักยภาพทางนาโนศาสตร คณะวิทยาศาสตร มหาวิทยาลัยมหิดล
http://nanotech.sc.mahidol.ac.th/
ความเดิม
วิศวกรรมเลียนแบบธรรมชาติ (Biomimetic Engineering) เปนศาสตรใหมที่กําลังมาแรงและไดรบความ
ั
สนใจในวงการวิจัยชันนํา ในวงการอวกาศและการบินนั้นก็กําลังเสาะแสวงหาวัสดุใหมที่จะทําใหปกของ
้
เครื่องบินทํางานคลายปกนกอินทรียที่สามารถลดความแปรปรวนของอากาศที่ไหลผานปก ในวงการแพทยก็มี
การวิจยเพื่อสรางอุปกรณทสามารถนําสงยาไปสูเปาหมายอยางแมนยํา จมูกอิเล็กทรอนิกสก็เปนหนึ่ง
ั ่ี
แนวความคิดที่พยายามจะนําความรูจากวิศวกรรมธรรมชาติมาใชประโยชน

ในตอนทีแลวผูเขียนไดบรรยายหลักการพืนฐานของจมูกสัตวเลี้ยงลูกดวยนม รวมถึงมนุษย ผูเขียนได
่ ้
สรุปวาจมูกอิเล็กทรอนิกสนนจะมีลักษณะที่เลียนแบบจมูกธรรมชาติดงนี้ (1) สวนรับกลิ่นซึ่งก็คือเซ็นเซอรรับ
ั้ ั
กลิ่นจํานวนมาก ตั้งแต 4 ตัวไปจนถึงนับพันตัว (2) สวนรวบรวมสัญญาณ ซึ่งจะทําการแปรสัญญาณจาก
เซ็นเซอร (Tranducing) และทําการจัดการสัญญาณ (Signal Conditioning) เชน ลดสัญญาณรบกวน จากนัน ้
ก็จะแปลงสัญญาณจากอนาล็อกใหเปนดิจตอล (A/D Converter) (3) สวนประมวลผลซึ่งจะนําสัญญาณที่ไดรบ
ิ ั
มาทําการเปรียบเทียบเชิงสถิติกับฐานขอมูลที่มีอยูเดิม
เซ็นเซอรรับกลิ่น
ตัวรับกลิ่นหรือเซ็นเซอรรับกลิ่นเปนอุปกรณพ้นฐานที่สุดของทั้งจมูกอิเล็กทรอนิกสและจมูกธรรมชาติ
ื
สําหรับจมูกธรรมชาตินั้นเซ็นเซอรรับกลินเปนโมเลกุลโปรตีนทีฝงตัวอยูในเมมเบรน ซึ่งแมจะมีสตรทางเคมี
่ ่ ู
ตางกัน (ลําดับกรดอะมิโนในโครงสรางแปรผันไปตางๆกัน) แตก็เชือวาจะมีโครงสรางที่คลายๆกัน กลาวคือเปน
่
โปรตีนที่มีสายโซพนขามไปมา (Transmembrane) ระหวางผิวดานในและดานนอกของเยื่อหุมเซลลจํานวน
ั 
ประมาณ 7 รอบ นาแปลกตรงที่วาถึงแมเซ็นเซอรที่มีรปรางเดิมแตการแปรผันลําดับกรดอะมิโนในสายโซ
ู
เหลานั้นสามารถทําใหเซ็นเซอรเหลานั้นเกิดความหลากหลายในการจับกับโมเลกุลกลิ่นไดจานวนมากนับหมื่นๆ
ํ

2. ชนิดขึ้นไป ความหลากหลายในการจับตัวกับโมเลกุลกลิ่นนี้ประกอบกับการมีสวนประมวลผลทีดีข้น (สมอง
 ่ ึ
สวนรับรูและจดจํากลิ่น) ของสัตวเลียงลูกดวยนมนี้เองทําใหมันสามารถอยูรอดและครองโลกไดหลังยุคของ
 ้ 
ไดโนเสาร อยางไรก็ดโมเลกุลรับกลิ่นของสัตวเลียงลูกดวยนมก็ยังมีขดจํากัดหลายประการ เชน มันไมสามารถ
ี ้ ี
ตรวจพบกาซพิษโมเลกุลเล็กอยางคารบอนมอนนอกไซด (กาซ CO) ซึ่งมีอันตรายถึงตายได นอกจากนั้นมันยัง
ไมสามารถจับตัวกับโมเลกุลกลิ่นที่มีขนาดใหญเกิน 300 ดาลตัน (1 Dalton เทากับน้าหนักอะตอมไฮโดรเจน)
ํ
ทําใหจมูกอิเล็กทรอนิกสที่สรางขึ้นมีขอไดเปรียบเหนือจมูกสัตวเลี้ยงลูกดวยนมสําหรับการใชงานหลายๆดาน
เซ็นเซอรรับกลิ่นของจมูกอิเล็กทรอนิกสมีหลักการงายๆคือเกิดการเปลียนแปลงสมบัติซึ่งอาจเปน
่
สมบัติทางแสง สมบัติทางไฟฟา เมื่อมีโมเลกุลกลิ่นมาเกาะ ปจจุบนมีการคนควาวิจัยเซ็นเซอรรับกลินประเภท
ั ่
ตางๆขึ้นมามากมาย พอทีจะประมวลไดตามตาราง
่
ตารางแสดงเทคโนโลยีของเซ็นเซอรรับกลิ่นประเภทตางๆ
หลักการทํางาน วัสดุเซ็นเซอร ระดับการพัฒนาใน ขอดี ขอเสีย
ปจจุบัน
วัดความตานทาน สารกึ่งตัวนําโลหะออกไซด ใชเชิงพาณิชยแลว ราคาถูก ใชพลังงานเยอะ
วัดความตานทาน โพลิเมอรนําไฟฟา ใชเชิงพาณิชยแลว ทํางานที่อุณหภูมิหอง มีปญหากับความชื้น

วัดความจุไฟฟา โพลิเมอร ยังวิจัยอยู ทําเปนชิพได มีปญหากับความชื้น
วัดมวล การสั่นของผลึกควอตซ ใชเชิงพาณิชยแลว ความไวสูง ราคายังสูงอยู
(Quartz Crystal Microbalance)
วัดแสง กําทอนของคลื่นพลาสมอน ยังวิจัยอยู ความไวสูง สัญญาณ ราคาสูง
(Surface Plasmon Resonance) รบกวนต่ํา
วัดกระแส สารผสมอนินทรียหรืออินทรีย ใชเชิงพาณิชยแลว ราคาถูก มีขนาดใหญ
เซ็นเซอรรับกลิ่นในทองตลาด
เซ็นเซอรรับกลิ่นที่ไดรับความนิยมสูงที่สุดก็เห็นจะเปนเซ็นเซอรสารกึ่งตัวนําโลหะออกไซด (Metal
oxide semiconductor) ซึ่งขอเรียกวา MOS ซึ่งมีการนํามาใชเชิงพาณิชยเปนเวลานานมากกวาสิบปแลว โดย
ปจจุบันเหลือเพียงบริษัทเดียวเทานั้นที่ยังสามารถดําเนินธุรกิจผลิตและจําหนายเซ็นเซอรประเภทนี้โดยการซื้อ
กิจการยอยๆตามประเทศตางๆมาไวในครอบครอง นั่นคือบริษัท Figaro Engineering แหงประเทศญี่ปุน แตแมวา
เซ็นเซอรประเภทนี้จะมีการใชงานเชิงพาณิชยแลว อีกทั้งยังมีราคาที่คอนขางถูก เชน มีราคาตั้งแตตัวละ 1,000-
6,000 บาท งานวิจยและพัฒนาเซ็นเซอรประเภทนี้ก็ยังคงดําเนินตอไปโดยเฉพาะในมหาวิทยาลัย ในประเทศไทย
ั

3. เองก็ มี ก ารวิ จั ย เซ็ น เซอร MOS ที่ ศู น ย โ ลหะและวั ส ดุ แ ห ง ชาติ (MTEC) และที่ ภ าควิ ช าฟ สิ ก ส
มหาวิทยาลัยเชียงใหม
วัสดุเซ็นเซอร MOS ที่นยมกันก็ไดแก ดีบุกออกไซด (SnO2) สังกะสีออกไซด (ZnO) ทังสะเตนออกไซด
ิ
(WO3) เหล็กออกไซด (Fe2O3) เปนตน หลักการทํางานของวัสดุเซ็นเซอรประเภทนี้ก็คอนขางงาย วัสดุ MOS อยู
ในรูปผลึกเล็กๆจํานวนมากที่มีผิวสัมผัสตอกัน โดยในการนําไฟฟานั้น อิเล็กตรอนก็จะตองวิ่งขามไปมาระหวาง
ผิวสัมผัสเหลานั้นซึ่งมักจะถูกเคลือบบางๆดวยชั้นของกาซออกซิเจนซึ่งก็จะทําใหเกิดแรงตานทานไฟฟาที่ทําให
อิเล็กตรอนขามไปมาไดลําบากยิ่งขึ้น แตถามีกาซซึ่งมีสมบัติทําปฏิกิริยากับออกซิเจนที่อุณหภูมิสูงตั้งแต 200-
500 องศา ก็จะทําใหชั้นของออกซิเจนที่เคลือบอยูนั้นลดลงไป ทําใหวัสดุ MOS นําไฟฟาไดดีขึ้น ซึ่งสมบัติเชนนี้
เองที่ เราใชในการตรวจหากลิ่ นที่ มีสมบัติทํ าปฏิกิริย ากับออกซิเจนที่ อุณ หภู มิสูง เซ็นเซอรช นิด นี้จึ งต องใช
พลังงานสวนหนึ่งเพื่อเผาใหวัสดุมีอุณหภูมิเหมาะสม
เซ็นเซอรรบกลิ่นประเภท Metal Oxide Semiconductor ที่มีขายในทองตลาด
ั
วัสดุเซ็นเซอร MOS เปนสารอนินทรีย มีวัสดุอีกประเภทหนึ่งซึ่งสามารถทํางานเปนเซ็นเซอรโดยใช
หลักการเดียวกันแตเปนวัสดุสารอินทรีย นั่นคือ โพลิเมอรนําไฟฟา ซึ่งผูที่คนพบไดรับรางวัลโนเบลสาขาเคมีเมือ ่
ค.ศ. 2000 โพลิเมอรนําไฟฟามีสายโซที่มีคุณสมบัติพิเศษที่ทําใหอิเล็กตรอนสามารถไหลไปมาไดภายในสายโซ
และสามารถกระโดดข า มระหว า งสายโซ ไ ด โพลิ เ มอร นํ า ไฟฟ า ที่ นิ ย มเอามาทํ า เซ็ น เซอร รั บ กลิ่ น ได แ ก
Polypyrrole, Polyaniline, Polythiophene, Polyacetylene ซึ่งทํางานโดยการเปลี่ยนแปลงสมบัติการนําไฟฟาเมื่อมี
โมเลกุลกลิ่นมาสัมผัสที่สายโซของโมเลกุลโพลิเมอร งานวิจัยทางดานการสังเคราะหโพลิเมอรนําไฟฟาใน
ประเทศไทยทํากันที่ ภาควิชาฟสิกส มหาวิทยาลัยมหิดล ภาควิชาเคมี จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย ภาควิชาเคมี
มหาวิทยาลัยอุบลราชธานี และที่ศูนยโลหะและวัสดุแหงชาติ (MTEC)

4. เซ็นเซอรรับกลิ่นความไวสูง
เซ็นเซอรเชิงพาณิชยทกลาวมาขางตนนั้นมีความไวอยูทประมาณ 1-1000 สวนในลานสวน หรือ ppm ซึ่ง
ี่ ี่
ก็เพียงพอสําหรับการใชงานในชีวิตประจําวันหรือในอุตสาหกรรม เชน การใชตรวจวิเคราะหคุณภาพและความ
สดของอาหาร การตรวจการรั่วของกาซในโรงงานอุตสาหกรรม การตรวจสอบคุณภาพอากาศ เปนตน แตไม
สามารถใชไดดีกับสารตัวอยางที่มีความเขมขนต่ํากวานัน (เชน 1-1000 สวนในพันลานสวน หรือ ppb) เชน การ
้
ตรวจสอบเชื้อโรค การตรวจสอบสารพิษทีมีความรายแรงสูง (เชน กาซซารินจํานวนนอยนิดก็สามารถฆาคนได
่
คราวละมากๆ) เปนตน
จมูกอิเล็กทรอนิกสที่มขายกันตามทองตลาด ซึ่งยังคงมีราคาสูงและเมื่อซื้อเขามาใชแลวตองมีการ
ี
ฝกฝนโดยผูขาย ทําใหราคาขายตองรวมคาแรงทีแพงมากเขาไปดวย
่
เซ็นเซอรท่มีความไวสูงนั้นสามารถตรวจจับโมเลกุลจํานวนนอยๆไดโดยตองมีสัญญาณรบกวนต่า ซึ่ง
ี ํ
เซ็นเซอรสวนใหญไมสามารถทํางานในระดับนี้ไดเนื่องจากเปนทีรูกนวาเซ็นเซอรทวไปมักจะถูกรบกวนจาก
่ ั ั่
สัญญาณไฟฟาไดงาย เซ็นเซอรสวนใหญทมีความไวสูงจึงมักใชหลักการเชิงแสงหรือการวัดมวลแทนการวัด
่ี
ความตานทานหรือการนําไฟฟา
ตัวอยางของเซ็นเซอรความไวสูงอันหนึ่งเปนเซ็นเซอรที่อาศัยการสั่นของผลึกควอตซ (Quartz Crystal
Microbalance) โดยผลึกควอตซจะสั่นดวยความถี่คาหนึ่งซึ่งเปนสมบัติเฉพาะตัวของวัสดุเมื่ออยูในสนามไฟฟา

5. ซึ่งสามารถสรางไดโดยการเคลือบแผนบางๆของผลึกควอตซดวยขัวโลหะ (ซึ่งมักจะใชทองเคลือบบางๆ) เมื่อ
้
ผานศักยไฟฟากระแสสลับเขาไปผลึกจะสันดวยความถี่คาหนึ่งซึ่งจะเปลี่ยนไปหากมีอะไรมาเกาะที่ผิวของ
่ 
ขั้วโลหะแลวทําใหมวลเปลียน ดังนั้นถาตองการทําตรวจวัดโมเลกุลอะไรก็ตาม ก็สามารถทําไดโดยการปรับผิว
่
ของขั้วโลหะใหมีความสามารถเปนตัวรับ (Receptor) เฉพาะโมเลกุลที่ตองการตรวจวัด (Surface
Modification/Functionalization) ปญหาที่ตามมาสําหรับเซ็นเซอรที่มีความสามารถเปนตัวรับเฉพาะโมเลกุลบาง
ชนิด (Selective Receptor) ก็คออันตรกริยาระหวางสารทีตรวจวัดกับโมเลกุลเซ็นเซอรจะคอนขางแรงทําใหมี
ื ่
ปญหาในการนํากลับมาใชใหม เพราะจะไลสารที่ตรวจวัดดังกลาวออกไดยาก เฉกเชนจมูกของคนที่เวลาดมเอา
อะไรแรงๆเขาไปก็จะมีกลิ่นติดจมูก ตองออกไปสูดอากาศหายใจสักพักถึงจะหาย และกลับมาสูดดมรับกลิน ่
แบบเดิมไดอกครั้ง งานวิจยในประเทศไทยเกี่ยวกับเซ็นเซอรชนิดนี้ในประเทศไทย มีที่ ภาควิชาเคมี จุฬาลงกรณ
ี ั
มหาวิทยาลัย ภาควิชาฟสิกส คณะวิทยาศาสตร มหาวิทยาลัยมหิดล คณะเทคนิคการแพทย มหาวิทยาลัยมหิดล
เปนตน
จมูกอิเล็กทรอนิกสอาจเปนความหวังตอไปของนักกูวัตถุระเบิด

เซ็นเซอรรวม (Sensor Array)
จมูกของสัตวเลี้ยงลูกดวยนมอยางสุนขนั้นมีจํานวนเซ็นเซอรรบกลินนับลานตัว สําหรับจมูกประดิษฐที่
ั ั ่
มนุษยสรางขึนนั้นมีจํานวนเซ็นเซอรที่นามาเชื่อมตอกันตั้งแต 2 ตัวไปจนถึงพันตัว ถึงแมจะมีจํานวนนอยกวา
้ ํ
จมูกของสุนัขมาก แตก็สามารถวิศวกรรมใหทํางานตามตองการอยางเปนระบบไดดกวาจมูกสุนัข พูดอยางงายๆ
ี
แลวจมูกอิเล็กทรอนิกสกคอเครือขายของเซ็นเซอรรับกลินนั่นเอง เทคโนโลยีที่สําคัญประการหนึ่งที่ตองมีก็คือ
็ื ่

6. เทคโนโลยีการจดจํารูปแบบ (Pattern Recognition) ที่สามารถรวมขอมูลสัญญาณจากเซ็นเซอรเขามาแลว
ตัดสินใจไดวาสิ่งนั้นคือกลินของอะไร เสมือนจมูกของมนุษยเมื่อเราเกิดขึ้นมานั้น พอแมเราใหมาแตฮารดแวร
่
เปลาๆ เราตองมาเรียนรูเองวา ทุเรียนมีกลินอยางไร สะระแหนมีกลิ่นอยางไร วานิลลามีกลิ่นอยางไร รูปแบบของ
่
กลิ่นเหลานั้นก็จะฝงอยูในสมองเรา ดวยเหตุนี้เองเมื่อนักเทคโนโลยีทางอาหารรูวารูปแบบของกลินที่สราง
  ่
ความรูสึกของ “ผัดขี้เมา” เปนอยางไร ก็สามารถนําสารเคมีที่ใหรูปแบบดังกลาวใสลงไปในบะหมี่สําเร็จรูปแลว
มาบอกผูบริโภควาเปน “รสผัดขี้เมา” ดังนันตลอดชีวิตของคนเราจะเกียวของกับการเรียนรูกลิ่นใหม จดจํากลิน
้ ่ ่
นั้น และระลึกไดเมื่อไดรับกลิ่นเดิมนั้นอีก อยูตลอดเวลาทั้งชีวิต จมูกอิเล็กทรอนิกสก็ตองการฝกฝนเชนเดียวกัน
โดยตองนํามาฝกจดจํารูปแบบของกลิ่นตางๆที่จะนําไปใชงานในดานนันๆ ้
งานประยุกตของจมูกอิเล็กทรอนิกส
ขอยกตัวอยางงานประยุกตของจมูกอิเล็กทรอนิกสทั้งที่เกิดขึ้นแลวในปจจุบัน และที่จะตามมาอีกในอนาคตอัน
ใกลดงตอไปนี้
ั
• การตรวจวิเคราะหคณภาพ การจําแนกชนิด (เชน ของแท/ของปลอม) ของอาหารและเครื่องดื่ม ซึ่งถือ
ุ
เปนงานประยุกตที่ใชกนมากที่สุดในขณะนี้ โดยมีผลงานตีพมพในวารสารนานาชาติจํานวนมากที่ระบุ
ั ิ
การนําจมูกประดิษฐไปใชในงานตอไปนี:้ การวัดความสดของปลาและเนื้อ การตรวจสิ่งปนเปอนในเนื้อ
ไก การวัดความสุกและตรวจคุณภาพของมะเขือเทศ แอปเปล กลวย สตรอเบอรี พีช บลูเบอรรี การตรวจ
คุณภาพของน้ามันพืช การตรวจคุณภาพไวน การวิเคราะหรสชาติไวนปตางๆ การตรวจคุณภาพนม การ
ํ
วิเคราะหกาแฟ และเครื่องดืม
่
• การติดตามควบคุมคุณภาพระบบผลิตอาหาร โดยจมูกอิเล็กทรอนิกสสามารถนําไปติดตั้งใน
กระบวนการผลิต เชน ถังหมัก ถังผสม เปนตน ซึ่งจะทําใหสามารถควบคุมคุณภาพแบบออนไลน โดย
ขณะนี้อุตสาหกรรมอาหารในยุโรปเริมมีการนําไปใชแลว
่
• การควบคุมคุณภาพน้ําหอม ปจจุบันเริ่มมีการนําจมูกอิเล็กทรอนิกสเขามาใชควบคูกับนักดมน้ําหอมเพื่อ

ควบคุมสูตรและกระบวนการผลิตน้ําหอมของบริษัทในยุโรปแลว
• การวินจฉัยโรค เชนการใชจมูกอิเล็กทรอนิกสวิเคราะหกลิ่นปสสาวะของผูปวยโดยตรง หรืออาจใชดม
ิ
กลิ่นลมหายใจ นอกจากนั้นยังสามารถทําเปนเครือขายเฝาระวังเชื้อโรคในฟารมปศุสัตวขนาดใหญ
• การตรวจสอบสิ่งแวดลอม โดยการติดตั้งจมูกอิเล็กทรอนิกสเปนเครือขายในอาคารเพือตรวจวัดคุณภาพ
่
อากาศ การติดตั้งใกลแหลงขยะและฟารมปศุสัตวเพื่อควบคุมกลิ่น หรือใชเปนเครือขายเซ็นเซอร
ตรวจวัดคุณภาพแหลงน้ํา

7. • เปนระบบสัมผัสของหุนยนต ในขณะนีไดมีความสนใจในเรื่องหุนยนตเปนอยางมาก จมูก
้
อิเล็กทรอนิกสจะเปนระบบสัมผัสอีกอยางทีหุนยนตตองมี ดังนั้นเทคโนโลยีนี้อีกหนอยจะไป Plug-in
่
เขากับเทคโนโลยีหุนยนตในที่สุด ซึ่งปจจุบันก็มผูวิจยใหหุนยนตลองเดินตามกลิ่นไดแลว
ี ั
• การตรวจและเก็บกูวตถุระเบิด จมูกอิเล็กทรอนิกสสามารถฝกใหตรวจจับวัตถุระเบิดไดเชนดียวกับสุนัข
ั
ดมกลิน โดยปจจุบันมีกลุมวิจัยและบริษัทรวมทั้งสถาบันวิจยกองทัพเรือสหรัฐใหความสนใจในการนํา
่ ั
จมูกประดิษฐไปเก็บกูทนระเบิดสังหารบุคคล (Land mines) ซึ่งประมาณกันวาทั้งโลกเรามีทนระเบิดฝง
ุ ุ
ดินที่ยังทํางานอยูประมาณ 120 ลานลูกใน 70 ประเทศ ซึ่งจะระเบิดทําอันตรายตอผูคนทุกๆ 22 นาที
เทคโนโลยีปจจุบันที่ใชกําจัดทุนระเบิดนันมีอันตรายสูง กลาวคือทุกๆ 5000 ลูกผูเ ก็บกูจะตองเสียชีวต
 ้ ิ
ดังนั้นจมูกประดิษฐจึงเปนความหวังในการประยุกตใชงานทางดานนี้ หลักการในการตรวจวัตถุระเบิดก็
คือการหากลิ่นของสารที่ระเหยออกมาจากระเบิดเชน สารทีเอ็นที (Trinitrotoluene) สารอารดีเอ็กซ
(Trinitro-triazocyclohexane) ภายหลังจากการวิจยพบวาในบางสถานการณสาร 2 ตัวจะหลุดออกมาจาก
ั
ระเบิดนอยมากทําใหตรวจพบยาก แตสุนัขกลับเรียนรูที่จะใชจมูกตรวจหาสารอีกตัวคือดีเอ็นที
(Dinitrotoluene) ซึ่งระเหยออกมามากกวา ซึ่งองคความรูดังกลาวก็นํามาใชปรับปรุงจมูกประดิษฐได

อนาคตของจมูกอิเล็กทรอนิกสนาจะอยูที่อปกรณขนาดพกพา และมีราคาถูก
 ุ

8. สถานภาพเทคโนโลยีจมูกอิเล็กทรอนิกสในโลก
เปนที่นาแปลกใจวาประเทศที่เปนผูนําการวิจัยในเรื่องของจมูกอิเล็กทรอนิกสมกจะเปนประเทศใน
 ั
ยุโรป เชน อิตาลี เยอรมัน สวีเดน ไมใช ประเทศสหรัฐอเมริกา ทั้งนี้อาจจะเปนเพราะวาจุดเริ่มตนในความสนใจ
ที่จะสรางจมูกอิเล็กทรอนิกสเกิดจากความตองการใชเพือควบคุมคุณภาพอาหาร เครืองดื่ม และ สารหอมระเหย
่ ่
ซึ่งประเทศยุโรปมีความหลากหลายทางดานผลิตภัณฑประเภทดังกลาว และยังมีความจําเพาะทางดานภูมิศาสตร
อีกดวย โดยธรรมชาติของเทคโนโลยีจมูกประดิษฐ เมือพัฒนาจนไดฮารดแวรของอุปกรณแลว จะตองมีการ
่
พัฒนาซอฟทแวร ณ สถานที่ใชงานจริง โดยจะมีการปรับสภาพการใชงาน เชน การสอนใหเรียนรู ตลอดจนอาจ
ตองมีการปรับฮารดแวรตามสภาพการใชงาน ดวยเหตุนี้ แหลงกําเนิดของเทคโนโลยีกับแหลงประยุกตใชจึง
มักจะอยูใกลกน ดวยเหตุนี้ทาใหบริษัทในประเทศสหรัฐอเมริกาไมอาจจะเจาะตลาดในประเทศยุโรปได แมแต
ั ํ
การจะสั่งนําเขาระบบจมูกอิเล็กทรอนิกสเขามาใชงานในประเทศไทย ก็จะตองมีการนําเขาผูเชียวชาญเพื่อมา
่
ติดตั้งและสอนอุปกรณใหเรียนรูกลิ่นตางๆดวย (แนนอนตองมีการสอนผูใชงานดวย) สถานการณเชนเดียวกันนี้

เกิดขึ้นกับการใชงานสุนัขตํารวจที่เมื่อสั่งนําเขาสุนขที่มีความสามารถในการดมกลิ่นเปนเลิศแลว ก็ตองนํามา
ั
ฝกหัดดมกลิน คราวนี้กข้นอยูกบซอฟทแวรของครูฝก ดังนั้นการทําวิจยเพื่อพัฒนาจมูกอิเล็กทรอนิกสขึ้นเองใน
่ ็ึ ั ั
ประเทศไทยก็จะมีขอไดเปรียบตอเทคโนโลยีแบบเดียวกันที่นําเขา ไมวาจะจากประเทศใดก็ตาม เฉก

เชนเดียวกับทีประเทศยุโรปมีตอสหรัฐอเมริกา
่
โอกาสของประเทศไทย
ประเทศไทยมีความโดดเดนในเรื่องของความหลากหลายทางชีวภาพ มีผลิตภัณฑอาหาร เครื่องดื่ม
สมุนไพร และผลิตภัณฑสปา ที่มีความจําเพาะทางดานภูมศาสตร ทําใหสามารถสรางแบรนดของสินคาใหมช่อ
ิ ี ื
ผูกติดกับทองถิ่นได จนเกิดเปนสินคาหนึ่งผลิตภัณฑหนึงตําบล หรือ OTOP ทั้งนีรัฐบาลมียุทธศาสตรที่จะทําให
่ ้
สินคาที่มความจําเพาะทางดานภูมิศาสตรเหลานั้น มีคุณภาพเพียงพอทีจะสงออกไปขายตางประเทศ หรือดึงดูด
ี ่
ใหนักทองเที่ยวตางประเทศซื้อกลับไป รวมทั้งสรางชื่อแกสินคาใหคนไทยดวยกันหันมาบริโภคของในประเทศ
มากขึ้นแทนการบริโภคสินคานําเขา การควบคุมหรือเพิ่มคุณภาพสินคา OTOP มีขอจํากัดทีวา เทคโนโลยีที่ใชใน
่
การควบคุมคุณภาพผลผลิตไมควรนําเขาจากตางประเทศ เพราะจะเปนการเพิ่มตนทุนแกสินคามากเกินไป เพราะ
สินคา OTOP โดยมากเปนอุตสาหกรรมกึ่งครอบครัวที่อาศัยภูมิปญญาพืนถิ่น ใชเทคโนโลยีแบบชาวบาน
 ้
(Appropriate Technology) ที่มตนทุนต่ําและแรงงานของชาวบาน ดังนั้นเทคโนโลยีควบคุมคุณภาพที่เกิดจาก
ี
งานวิจยของนักวิทยาศาสตรคนไทยดวยกันเองนาจะเปนประโยชนกบอุตสาหกรรมประเภทนี้ เทคโนโลยีไทยทํา
ั ั
อาศัยความไดเปรียบตรงทีแหลงกําเนิดของเทคโนโลยีกบผูใชอยูใกลกน ทําใหมีราคาถูกและประสิทธิภาพที่ปรับ
่ ั ั
ไดตามการใชงาน ประกอบกับชาวบานมักจะ “ยินดี” ที่จะลองเทคโนโลยีของคนไทยดวยกันเองมากกวา
อุตสาหกรรมใหญท่ยัง “เชื่อและนิยม” เทคโนโลยีที่นาเขาจากตางประเทศ
ี ํ

9. ในขณะนี้ประเทศไทยมีนกวิจัยที่กาลังพัฒนาอุปกรณและชุดตรวจสอบไอโมเลกุลหอมระเหย ที่สามารถ
ั ํ
นํามาใชชวยงานควบคุมคุณภาพผลิตภัณฑประเภท OTOP เชน ไวน และ ผลิตภัณฑสปา โดยอุปกรณชุด
ตรวจสอบนี้อาศัยหลักการทํางานคลาย “จมูกสุนัข” คือมีความไวตอโมเลกุลจํานวนนอยๆ มีความสามารถในการ
รูจํา มีความสามารถในการเรียนรูกลิ่น เปนตน หลักการงายๆในการควบคุมคุณภาพผลิตภัณฑที่มรสชาติ มีกลิ่น
ี
หรือ มีไอหอมระเหย ก็คอ การรักษาสัดสวนของไอระเหยของสารออกฤทธิแตละตัวใหมีสัดสวนคงที่ งาน
ื ์
เหลานี้แตเดิมอาศัยนักชิมและนักดมกลิ่นที่มีการฝกมาอยางดี แตตอไปนี้ชุดตรวจสอบไอโมเลกุลหอมระเหยจะ
เขามาทําหนาที่ดังกลาวแทน งานวิจัยทางดานนี้นอกจากจะไดผลิตผลเปนอุปกรณตรวจสอบไอโมเลกุลหอม
ระเหยโดยฝมอคนไทยแลว ยังเปนการพัฒนาเทคโนโลยีระบบสัมผัสเทียม (Artificial Sensing) ขึ้นมาอีกดวย ซึ่ง
ื
เทคโนโลยีน้สามารถนําไป Plug In เขากับเทคโนโลยีอื่นๆ เชน เทคโนโลยีหุนยนต ทีผลิตโดยมหาวิทยาลัยอื่นๆ
ี ่
การสนับสนุนงานวิจยตามโครงการฯนี้นอกจากจะไดผลิตภัณฑที่เปนรูปธรรมนําไปใชงานแลว ยังจะได
ั
เทคโนโลยีกอกําเนิด (Enabling Technology) ที่จะไปชวยผลิตภัณฑอื่นๆ ใหเกิดขึ้น รวมทั้งผลงานตีพิมพใน
ระดับสากล ทําใหอันดับการแขงขันของประเทศเพิ่มขึ้น
ขอขอบคุณ
ขอขอบคุณศูนยนาโนเทคโนโลยีแหงชาติ จังหวัดปทุมธานี และ ศูนยวจยเครื่องกําเนิดแสงซินโครตรอนแหงชาติ
ิั
จังหวัดนครราชสีมา ในการสนับสนุนการวิจัยทางดานจมูกอิเล็กทรอนิกส
เอกสารอานเพิมเติม
่
เอกสารตอไปนี้เปนบทความที่ตีพิมพในวารสารวิชาการ หากทานผูอานสนใจ สามารถสง e-mail มาขอที่ผูเขียน
ไดครับ
1) D. James, S. M. Scott, Z. Ali and W. T. O’Hare, “Chemical sensors for electronic nose systems”,
Microchimica Acta 149 (2005) 1.
2) A. K. Deisingh, D. C. Stone and M. Thompson, “Applications of electronic noses and tongues in food
analysis”, International Journal of Food Science and Technology 39 (2004) 587.
3) W. Bourgeois, A.-C. Romain, J. Nicolas and R. M. Stuetz, “The use of sensor arrays for
environmental monitoring: interests and limitations”, Journal of Environmental Monitoring 5 (2003)
852.
4) D. M. Wilson, S. Hoyt, J. Janata, K. Booksh and L. Obando, “Chemical sensors for portable, handheld
field instruments”, IEEE Sensors Journal 4 (2001) 256.
5) G. Kaplan, “The how and why of electronic nose”, IEEE Spectrum September 1995.