เทอร์โมฟิวส์คูรีแบบเชื่อมต่อใหม่อัตโนมัติ
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
ณภัทร ไกรวิศิษฏ์กุล, ดัมพ์รงค์รัฐ สิริวรรณะ, ภูริ โพธิ์พรม
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
สุรนันท์ อนันตชัยศิลป์, มิญช์ เมธีสุวกุล
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
ในปัจจุบัน ฟิวส์ถูกใช้เป็นอุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรอย่างกว้างขวาง อย่างไรก็ตาม ฟิวส์ก็มีข้อเสีย ดังตัวอย่างเช่น เป็นขยะอิเล็กทรอนิกส์ที่ก่อให้เกิดมลภาวะเพราะฟิวส์เป็นอุปกรณ์ใช้แล้วทิ้ง และยังทำให้ไม่สะดวกต่อการใช้งานในระยะยาว โครงงานนี้จึงมีจุดประสงค์ที่จะประดิษฐ์เทอร์โมฟิวส์รูปแบบใหม่ที่มีความสามารถในการนำกลับมาใช้ใหม่ได้เพื่อแก้ไขปัญหาที่มีอยู่จากการใช้ฟิวส์ในปัจจุบันโดยมีชื่อผลิตภัณฑ์ว่า Thermo-C fuse หรือ เทอร์โมฟิวส์คูรี โดยใช้หลักการ อุณหภูมิคูรี (Curie temperature) หรือการสูญเสียสภาพการดูดแม่เหล็กของอนุภาคนาโนแม่เหล็กของสารผสมระหว่างนิกเกิล-ทองแดงเป็นกลไกสำคัญในการเปิดวงจรไฟฟ้า ผู้จัดทำได้ทำการสังเคราะห์อนุภาคนาโนดังกล่าวด้วยสารตั้งต้น Cu(NO3)2•3H2O และ Ni(NO3)2•6H2O โดยผ่านกระบวนการ Sol-Gel ในเมทริกซ์ SiO2 หลังจากนั้นนำตัวอย่างไปทำการรีดิวซ์ในแก๊ส H2/N2 หลังจากการรีดิวซ์แล้วจึงทำการสกัดเมทริกซ์ซิลิกา (Silica matrix) ออกด้วยสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ (1 M NaOH/3% wt. hydrazine hydrate) ผงดังกล่าวถูกนำไปล้างด้วยสารที่มีความกัดกร่อน (Etching solution) รวมถึงมีการวิเคราะห์สารที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) เทคนิคการวัดพลังงานคลื่นของการเรืองรังสีเอ็กซ์ (EDX) และเครื่องเอกซ์เรย์ดิฟแฟรกชั่น (XRD) ในการตรวจสอบอนุภาคนาโนแม่เหล็กของโลหะผสม และใช้กล้องตรวจจับความร้อนรังสีอินฟราเรด (IR camera) ในการศึกษาคุณสมบัติอุณหภูมิคูรี อีกทั้งยังวางแผนคำนวณขนาดลวดของอนุภาคนาโนแม่เหล็ก ออกแบบโครงสร้างฟิวส์ รวมถึงทดสอบผลิตภัณฑ์ ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าลักษณะสัณฐานและรูปร่างผลึกเป็นอนุภาคซึ่งมีความสอดคล้องกับลักษณะของอนุภาคนาโนแม่เหล็กของโลหะผสมนิกเกิล-ทองแดง โดยผลึกมีขนาดเล็กลงหลังจากกระบวนการรีดิวซ์ อีกทั้งยังมีธาตุนิกเกิลและทองแดงในอัตราส่วน 0.62 : 0.20 กล่าวโดยสรุปคือ สารที่สังเคราะห์เป็นอนุภาคนาโนแม่เหล็กโลหะผสมนิกเกิล-ทองแดง อีกทั้งยังได้มีการออกแบบโครงสร้างฟิวส์