เครื่องผลิตเส้นใยนาโนด้วยไฟฟ้าสถิต

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

สุรัชธรีย์ แสงศิริ, นิดานุช ตักเตือน

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

อ้อมฤทัย ใจอินทร์, ศิวดล กุลฤทธิกร

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนบุญวาทย์วิทยาลัย

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2562

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

โครงงานเครื่องผลิตเส้นใยนาโนโดยไฟฟ้าสถิตนี้มีจุดประสงค์เพื่อสร้างเครื่องผลิตเส้นใยนาโนโดยใช้กระแสไฟฟ้าจากแผงโซ่ล่าเซลล์ และสามารถผลิตเส้นใยที่มีขนาดของเส้นผ่านศูนย์กลาง ซึ่งเฉลี่ยอยู่ในระดับไมโครเมตรถึงนาโนเมตร โดยเครื่องผลิตเส้นใยนาโนมีส่วนประกอบ 3 ส่วน ได้แก่ เครื่องจ่ายไฟฟ้าแรงดันสูงที่มีค่าศักย์ไฟฟ้าสูง 2-25 kV โดยใช้กระแสไฟฟ้าจากแผงโซ่ล่าเซลล์ อุปกรณ์รองรับเส้นใย และอุปกรณ์ควบคุมอัตราการไหลของสารละลายให้สามารถดันของเหลวออกจากปลายเข็มฉีดยาด้วยความเร็วคงที่โดยใช้แท่นมิลลิ่งมินิที่มีคุณสมบัติสามารถเลื่อนได้ทุกทิศทาง ดังนั้นจึงนำมิลลิ่งมินิมาดัดแปลงเพื่อประดิษฐ์เป็นอุปกรณ์ที่ช่วยในการขับเคลื่อนสารละลายในกระบอกฉีดยาได้ จากนั้นทำการออกแบบแผ่นเก็บเส้นใยซึ่งประกอบไปด้วยแผ่นอะคริลิค ยึดกับฐานที่เป็นแผ่น PVC และอะลูมิเนียมฟอยล์ที่ใช้ในการเก็บเส้นใยซึ่งจะสามารถหมุนได้ กระบอกฉีดยาซึ่งมีเข็มฉีดยาทำหน้าที่เป็นตัวนำไฟฟ้า แล้วนำสายไฟขั้วบวกจากเครื่องจ่ายไฟฟ้าแรงดันสูงมาต่อเข้ากับปลายเข็มฉีดยา และนำสายไฟขั้วลบมาต่อกับฉากรับโดยใช้สารละลายโพลิเมอร์ขึ้นรูปทดสอบเส้นใยที่ผลิตได้ และคณะผู้จัดทำต้องการทดสอบความเข้มข้นของสารละลายที่มีผลต่อขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นใยนาโน จึงให้สารละลายโพลิไวนิลแอลกอฮอล์มีความเข้มข้น 8, 10, 15% โดยมวลต่อปริมาตรและใช้ระยะห่างระหว่างปลายเข็มฉีดยากับแผ่นเก็บเส้นใย 15 เซนติเมตร จากนั้นควบคุมอัตราการไหลให้เป็น 1.5 มิลลิลิตรต่อชั่วโมง ใช้ไฟฟ้าความดันสูงโดยมีปริมาณศักย์ไฟฟ้าคือ 25 kV โดยใช้กระแสไฟฟ้าจากแผงโซ่ล่าเซลล์ที่คณะผู้จัดทำเล็งเห็นปัญหาสิ่งแวดล้อมในการใช้พลังงานมากเกินความจำเป็น จึงต้องการนำแผงโซ่ล่าเซลล์ผลิตพลังงานไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ที่เป็นพลังงานหมุนเวียน โดยการออกแบบระบบผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ คำนวณขนาดของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ติดตั้งโครงสร้างโครงเหล็กและชุดแผงเซลล์แสงอาทิตย์