การพัฒนากระบวนการสร้างลวดลายบนกระดาษโดยใช้หน้ากากน้ำเพื่อสร้างอุปกรณ์ประเภทกระดาษ

Abstract

ในช่วง 50 ปีที่ผ่านมาได้มีการพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์โดยใช้ซิลิกอนเป็นวัสดุหลักในการสร้าง แต่ซิลิกอนนั้นมีราคาแพงขึ้นและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยังก่อให้เกิดปัญหาขยะอิเล็กทรอนิกส์ตามมา ในช่วง 5 - 6 ปีที่ผ่านมาได้มีการนำกระดาษมาใช้แทนซิลิกอนในการพัฒนาอุปกรณ์ต่างๆ โดยได้มีการนำเสนอวิธีการต่างๆในการสร้างลวดลายบนกระดาษเพื่อใช้พัฒนาอุปกรณ์ประเภทกระดาษ เช่น วิธีการโฟโตลิโทกราฟี (photolithography), การพิมพ์ wax, การใช้เครื่องพลอตเตอร์, การพิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ท (inkjet printer) เป็นต้น แต่วิธีการเหล่านี้ยังมีข้อจำกัดบางประการ เช่น ต้องอาศัยเครื่องมือราคาแพง ไม่สามารถใช้สร้างในประมาณมากๆ หรือ ประเภทของวัสดุที่สามารถใช้ในการสร้างลวดลาย เป็นต้น ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์ในการพัฒนาวิธีการใหม่โดยประยุกต์ใช้ลวดลายน้ำที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทเป็นหน้ากากป้องกันในการสร้างลวดลายของสารละลายประเภทที่ไม่มีขั้วบนกระดาษ ซึ่งมีจุดเด่น คือ มีต้นทุนต่ำ ผลิตได้ในปริมาณมากๆและสามารถใช้ได้กับวัสดุหลากหลายประเภท ในการทดลองได้ศึกษาปัจจัยที่มีผลในการสร้างลวดลาย ซึ่งประกอบด้วย ประเภทกระดาษ จำนวนครั้งที่พิมพ์ และ ความเข้มข้นของสารละลาย นอกจากนี้คณะวิจัยได้ประยุกต์ใช้วิธีที่พัฒนาขึ้นนี้ในการสร้างแล็ปบนชิปประเภทกระดาษเพื่อใช้ในการทดสอบโปรตีน bovine serum albumin และสภาพความเป็นกรดด่าง