คอลัมน์ “ด้วยสมองและสองมือ”

จากสถานการณ์การระบาดของโรคโควิด-19 ที่มีความรุนแรงและแพร่กระจายไปทั่วโลกรวมถึงประเทศไทย ดังนั้น หน่วยงานรัฐ สถาบันการศึกษา และเอกชนหลายแห่งของไทย จึงระดมสรรพกำลังคิดค้น และประดิษฐ์อุปกรณ์ด้วยเทคโนโลยีต่างๆ ให้กับทีมแพทย์ พยาบาลรวมทั้งบุคลากรทางการแพทย์ เพื่อรับมือกับเชื้อไวรัสสายพันธุ์ใหม่ นี้

สำหรับการฆ่าเชื้อบนพื้นผิวมีหลายวิธี นอกเหนือจากการใช้น้ำยาฆ่าเชื้อพ่นหรือเช็ดบนพื้นผิว การใช้รังสีเป็นอีกวิธีหนึ่งที่สามารถทำลายเชื้อที่อยู่บนพื้นผิวได้ โดยรังสีที่นำมาใช้สำหรับฆ่าเชื้อคือ รังสียูวีซี (UVC)

รังสียูวีซีนั้นเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความยาวคลื่น 100-280 นาโนเมตร รังสียูวีซีมีความสามารถในการทำลายเชื้อโรคหรือเรียกว่า Ultraviolet Germicidal Irradiation ซึ่งทำลายเชื้อโรคไม่ว่าจะเป็น แบคทีเรีย ไวรัส ราเส้นใย ยีสต์ เป็นต้น โดยจะทำลายโครงสร้างกรดนิวคลีอิกซึ่งเป็นองค์ประกอบของดีเอ็นเอและอาร์เอ็นเอของเชื้อโรคที่ความยาวคลื่น 260-265 นาโนเมตรซึ่งเป็นความยาวคลื่นที่ดีเอ็นเอของเชื้อโรคดูดซับได้ดีที่สุด

ผลงานด้านนวัตกรรม ของคณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล สามารถตอบโจทย์ ได้ตรงประเด็นและมีความปลอดภัยกับผู้ใช้งานได้มากที่สุด กับผลงานนวัตกรรม “การวัดพลังงานของ UVC สำหรับตู้อบขนาดใหญ่ ด้วยหุ่นยนต์ (Robot)”

อาจารย์ ดร.เอกชัย วารินศิริรักษ์ หัวหน้าภาควิชาวิศวกรรมอุตสาหการ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล เปิดเผยว่า เป็นที่ทราบกันในทางวิทยาศาสตร์ทางการแพทย์ว่า การใช้รังสี UVC ที่มีความยาวคลื่น 200-280 นาโนเมตร สามารถฆ่าเชื้อแบคทีเรีย รวมถึงไวรัสบนพื้นผิวที่มีการฉายรังสีลงไปโดยตรง สำหรับสถานการณ์ COVID-19 รังสี UVC ถูกนำมาประยุกต์ใช้ในการฆ่าเชื้อ (Disinfection) อย่างหลากหลาย ทั้งการอบฆ่าเชื้อบนหน้ากาก N95 ที่จำเป็นต้องใช้ซ้ำ และอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่เสี่ยงต่อการสัมผัสเชื้อ ด้วยความเข้มของพลังงาน UVC ที่ความสามารถในการกำจัดเชื้อไวรัสในระดับ Microorganisms (90%) และ การทำลายเชื้ออย่างสมบูรณ์ (100%)

ดังนั้น คณะวิศวกรรมศาสตร์ ม.มหิดล ได้นำเสนอการวัดพลังงานของรังสี UVC โดยการใช้หุ่นยนต์ (Robot) ติดกับตัวเซ็นเซอร์แล้วใช้โปรแกรมให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ไปตามพื้นที่ต่างๆ และระยะความห่างต่างๆ ของตัวหลอด UVC

ข้อได้เปรียบของวิธีการนี้ก็คือ เราทดแทนการทำงานของมนุษย์ที่จะมีความเสี่ยงต่อรังสี UVC ด้วยเครื่องจักรได้ และมีความแม่นยำในการวัดรวมไปถึงมีความละเอียดในเชิงพื้นที่ ( Spatial Resolution) ผลของการวัดคุณลักษณะของการกระจายตัวของความเข้ม UVC จะทำให้อุตสาหกรรมที่สนใจ สามารถติดตั้งหลอด UVC ในบริเวณพื้นที่เป้าหมายสำหรับการฆ่าเชื้อได้อย่างถูกต้อง รวมไปถึงในการสร้างตู้อบในโมเดลใหม่ๆ มีผลประโยชน์ต่ออุตสาหกรรมในการฆ่าเชื้อ และในวิกฤตต่าง ๆ เพื่อที่จะให้ภาคอุตสาหกรรมนำไปทำเป็นเชิงการค้าได้ หรือนำไปเป็นประโยชน์ในการฆ่าเชื้ออุปกรณ์ต่าง ๆ ที่ซักล้างไม่ได้ ในหน่วยงานของรัฐและในหน่วยงานเอกชน

อย่างไรก็ตาม UVC มีอันตรายต่อเนื้อเยื่อของมนุษย์และดวงตา การทดสอบที่ละเอียดจะทำให้มนุษย์มีความเสี่ยง และเหนื่อยล้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล นำเสนอการใช้หุ่นยนต์อุตสาหกรรมทดแทนการทดสอบความเข้มของรังสี UVC ด้วยมนุษย์ โปรแกรมระยะการทดสอบที่แม่นยำ การทดสอบความแตกต่างของความเข้มรังสีเชิงพื้นที่ ทำได้อย่างมีประสิทธิภาพ และการทำซ้ำที่ดี โดยผลการทดสอบนี้สามารถถ่ายทอดเทคโนโลยีสู่สังคมได้ 2 รูปแบบหลัก

วิธีแรกคือ วิธีการปรับตั้งหลอด UVC ต่อพื้นผิวที่ต้องการฉายรังสี และวิธีที่สองคือ การทดสอบให้อุตสาหกรรมการประกอบตู้ UVC ที่ต้องการประกันคุณภาพของการฆ่าเชื้อ จากการพัฒนาตู้อบโมเดลใหม่เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ หรือขนาดของตู้อบ ให้ฆ่าเชื้อบนพื้นผิวที่ใหญ่ขึ้น