'เลนส์ทวิทรรศน์' เปลี่ยนสมาร์ทโฟนเป็นกล้องจุลทรรศน์

เทคโนโลยีที่รุดหน้าทุกวันนี้ ได้เปลี่ยนโทรศัพท์มือถือให้กลายเป็นสมาร์ทโฟน ที่รวมเอาความสามารถพิเศษมากมายเพื่อความสะดวกสบายในการทำงานและความบันเทิงไว้ในอุปกรณ์เดียว ไล่เรียงตั้งแต่กล้องถ่ายภาพ เครื่องเล่นเพลง อุปกรณ์ชมภาพยนตร์ หรือคอมพิวเตอร์พกพาที่พิมพ์แก้ไขเอกสารออฟฟิศ ส่งอีเมล แชต รวมถึงเล่นอินเทอร์เน็ตได้อย่างง่ายดาย

ทว่า หากคิดจะเปลี่ยนสมาร์ทโฟนให้เป็นอุปกรณ์สำหรับงานวิจัยหรือเพื่อการเรียนรู้ทางวิทยาศาสตร์บ้าง คุณคิดว่าจะเป็นไปได้หรือไม่?

คำตอบไม่ใช่แค่ได้ เพราะล่าสุดนักวิจัยจากศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (เนคเทค) สวทช. ผลิตเลนส์ทวิทรรศน์ หรือ TWI-VIS ชุดเลนส์ขนาดเล็กที่เปลี่ยนสมาร์ทโฟนให้เป็นกล้องจุลทรรศน์ได้สำเร็จเรียบร้อยแล้ว

ดร.อัชฌา กอบวิทยา ห้องปฏิบัติการวิจัยเทคโนโลยีโฟโทนิกส์ เนคเทค สวทช. หนึ่งในทีมผู้วิจัยและพัฒนาเลนส์ทวิทรรศน์ กล่าวว่า เลนส์ทวิทรรศน์ คือ กล้องจุลทรรศน์แบบพกพาและเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ถ่ายภาพอย่างสมาร์ทโฟนหรือแท็บเล็ต

ทั้งนี้ ชุดเลนส์ที่พัฒนาขึ้นมีลักษณะเป็นรูปตัว Y ซึ่งมีกำลังขยายต่างกันอยู่ที่ปลายทั้งสองข้าง โดยเลนส์ชิ้นใหญ่มีกำลังขยาย 50 เท่า ส่วนเลนส์ชิ้นเล็กมีกำลังขยาย 100 เท่า สามารถใช้งานได้กับกล้องถ่ายภาพด้านหน้าหรือด้านหลังบนสมาร์ทโฟนและแท็บเล็ต

จุดเด่นของเลนส์ทวิทรรศน์ คือ ตัวเลนส์ผลิตจากวัสดุโพลีเมอร์ที่มีความใสและยืดหยุ่นสูง ทำให้ไม่แตกหักง่าย มีน้ำหนักเบา และต้นทุนไม่สูงมาก โดยขั้นตอนการผลิต ทีมวิจัยนำโพลีเมอร์มาศึกษาหาสภาวะปัจจัยต่างๆ เช่น อุณหภูมิ ปริมาณ และกระบวนการผลิตที่เหมาะสมที่ทำให้โพลีเมอร์สามารถขึ้นรูปเป็นเลนส์ที่มีขนาดรัศมีความโค้งและกำลังขยายตรงตามความต้องการได้ ซึ่งกระบวนการผลิต ส่วนประกอบและกลไกการทำงานของเลนส์ที่ค้นพบนี้ ทีมวิจัยได้จดสิทธิบัตรเรียบร้อยแล้ว

นอกจากนี้ โพลีเมอร์ที่ใช้ยังมีคุณสมบัติพิเศษ คือ เมื่อแข็งตัวแล้วจะมีผิวเรียบและยืดหยุ่นสูง ทำให้เมื่อนำไปวางบนพื้นผิวที่ราบเรียบ เช่น สมาร์ทโฟน ก็จะแนบสนิทกับพื้นผิวได้ทันที โดยไม่ต้องใช้กาวหรือสนามแม่เหล็ก แต่ถ้ามีฝุ่นผงมาเกาะที่แผ่นโพลีเมอร์แล้วทำให้ตัวเลนส์เกาะติดกับพื้นผิวยากขึ้น ผู้ใช้เพียงนำชุดเลนส์ไปทำความสะอาดด้วยการล้างกับน้ำสบู่ น้ำสะอาด และสะบัดให้แห้ง เลนส์ก็จะกลับมาติดได้แนบสนิทเหมือนเดิม

สำหรับวิธีการใช้งานเลนส์ทวิทรรศน์มีขั้นตอนที่ง่ายมาก เพียงเลือกเลนส์ที่มีกำลังขยายตามต้องการ คือ 50 เท่า หรือ 100 เท่า แล้วใช้มือที่สะอาด (ป้องกันสิ่งสกปรกติดกับตัวเลนส์) จับตรงที่จับเลนส์ (Holder สีดำ) วางลงบนหน้ากล้องบนสมาร์ทโฟนหรือแท็บเล็ต จากนั้นกดแผ่นโพลีเมอร์เบาๆ เพื่อให้ติดบนกล้อง เปิดแอพพลิเคชั่นกล้องของอุปกรณ์ แล้วนำไปส่องวัสดุตามที่ต้องการ ซึ่งผู้ใช้สามารถถ่ายภาพนิ่งหรือภาพวิดีโอสำหรับนำไปใช้งาน หรือเผยแพร่ผ่านโซเชียลมีเดียต่างๆ เช่น เฟซบุ๊ก อินสตาแกรม ได้ด้วย

ยิ่งไปกว่านั้น เลนส์ทวิทรรศน์ยังมีอุปกรณ์เสริมเป็นแท่นวางตัวอย่างเพื่อลดการสั่นไหวของวัตถุขณะใช้งานเลนส์ที่มีกำลังขยายสูงๆ เช่น 100 เท่า เพื่อให้ได้ภาพที่มีความคมชัด โดยทีมวิจัยได้ออกแบบให้สามารถใช้ได้กับกล้องหน้าและกล้องหลังของสมาร์ทโฟน ช่วยให้ผู้ใช้บันทึกภาพจากกล้องได้ทันที เหมาะสำหรับผู้ที่อยากเรียนรู้จากสไลด์กระจกเช่นเดียวกับกล้องจุลทรรศน์ทั่วไป

ดร.อัชฌา กล่าวว่า เลนส์ทวิทรรศน์เปรียบเสมือนกล้องจุลทรรศน์ฉบับพกพาที่จะช่วยเปิดการเรียนรู้นอกห้องเรียนให้กับเยาวชนและผู้ที่สนใจ โดยสามารถใช้ส่องดูสิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก เซลล์พืช รากต้นไม้ที่มองเห็นได้ยากด้วยตาเปล่า ซึ่งจะช่วยกระตุ้นเด็กๆ ให้มีความสนใจทางวิทยาศาสตร์มากขึ้น

ที่สำคัญ หากในสถานที่ศึกษามีกล้องจุลทรรศน์ไม่เพียงพอ เลนส์ทวิทรรศน์ก็เป็นตัวเลือกหนึ่งที่นำมาใช้เสริมหรือทดแทนได้ นอกจากนี้เลนส์ทวิทรรศน์ยังนำไปประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ใช้ในการตรวจความบกพร่องของชิ้นงาน รอยแตกขนาดเล็ก หรือในทางการแพทย์ เช่น ตรวจดูผิวหนังสำหรับผู้ป่วยโรคผิวหนัง เป็นต้น

อย่างไรก็ดี ความน่าสนใจของผลงานวิจัยชิ้นนี้ไม่ใช่เพียงตัวเลนส์ทวิทรรศน์ที่ผลิตโดยฝีมือคนไทยเท่านั้น แต่เงินทุนสำหรับการวิจัยยังใช้การระดมทุนแนวใหม่ผ่านทางเว็บไซต์ Indiegogo ซึ่งเป็นเว็บไซต์ Crowdfunding ในต่างประเทศ เพื่อให้ผู้ที่สนใจจากทั่วโลกร่วมบริจาคเงินสนับสนุนการวิจัยเลนส์ทวิทรรศน์

ขณะนี้การระดมทุนสำเร็จเกินเป้าหมาย และทีมวิจัยกำลังผลิตต้นแบบส่งมอบให้กับผู้สนับสนุนเงินทุน และรับข้อเสนอแนะจากการใช้งานเพื่อนำไปปรับปรุงต่อยอดผลิตภัณฑ์ให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น เรียกว่านอกจากจะได้เงินทุนทำวิจัยแล้ว ยังได้สำรวจตลาดความต้องการของผู้บริโภค พร้อมรับฟังความคิดเห็นเพื่อพัฒนาต่ออีกด้วย ขณะนี้เลนส์ทวิทรรศน์ยังไม่มีวางจำหน่าย เนื่องจากอยู่ระหว่างการพัฒนาต่อยอดและออกแบบเครื่องผลิตเลนส์แบบอัตโนมัติ