วันนี้ (2 ก.ย.2564) คณะแพทยศาสตร์ และคณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ร่วมมือกับ ม.เทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ และ Smile Robotics พัฒนา Robocovid UV-C หรือ “น้องไฟฉาย” ฆ่าเชื้อโรคและสร้างพื้นที่ปลอดภัยให้บุคลากรทางการแพทย์
เพราะบุคลากรทางการแพทย์ เป็นกลุ่มคนด่านหน้าที่มีความเสี่ยงสูง ต้องคลุกคลีกับผู้ติดเชื้อทุกวันต่อเนื่องเป็นระยะเวลานาน ซึ่งเชื้อโควิด-19 สามารถล่องลอยอยู่ในอากาศได้ชั่วระยะเวลาหนึ่ง และอยู่บนพื้นผิวต่าง ๆ ได้นานหลายชั่วโมงถึงนานนับวัน
ซึ่งตั้งแต่การระบาดระลอกแรก คณะนวัตกรรมได้พัฒนาหุ่นยนต์มาแล้ว 2 รุ่น และล่าสุด คือ “น้องไฟฉายรุ่น 3” ที่มีประสิทธิภาพฆ่าเชื้อโรคได้เร็วและเข้มข้นกว่าเดิม ซึ่งเป็นอุปกรณ์ใช้ฆ่าเชื้อช่วงที่ไม่มีคนอยู่ปฏิบัติการณ์ในห้อง เป็นการฆ่าเชื้อเบื้องต้นเพื่อความปลอดภัยของผู้ปฏิบัติงาน ก่อนที่โรงพยาบาลจะทำความสะอาดและฆ่าเชื้ออีกครั้งด้วยน้ำยาฆ่าเชื้อต่าง ๆ
ทำไมต้องน้องไฟฉาย “รังสี UV-C”
ดร.เจนยุกต์ โล่วัชรินทร์ ภาควิชาวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาฯ อธิบายว่าในทางวิศวกรรม รังสี UV-C อยู่ในช่วงความยาวคลื่น 200 – 280 นาโนเมตร หรือเรียกว่าเป็นช่วง germicidal range ซึ่งมีประสิทธิภาพสูงมากในการฆ่าเชื้อ ทั้งเชื้อแบคทีเรีย ไวรัส และเชื้อรา
ความเข้มข้นของรังสี UV-C ที่ตกกระทบบนพื้นผิวมีความสำคัญกับการฆ่าเชื้อโรค เปรียบได้กับความเข้มข้นของสารเคมี ที่ใช้ฆ่าทำความสะอาดเชื้อโรค ถ้ารังสีเข้มข้นมากก็ใช้เวลาน้อย ถ้าเข้มข้นน้อยก็ต้องใช้เวลามากขึ้น
ความเข้มข้นของแสง (fluence) มีหน่วยวัดเป็นจูล/ตารางเซนติเมตร ซึ่งงานวิจัยหลายชิ้นบ่งชี้ว่า ปริมาณความเข้มข้นของแสง UV-C ที่ประมาณ 1.2 จูล/ตารางเซนติเมตร หรือ 1,200 มิลลิจูล/ตารางเซนติเมตร เป็นอย่างน้อยสามารถฆ่าเชื้อโควิด-19 ได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยใช้เวลาประมาณ 10 นาทีต่อ 1 จุด ตรงนี้จึงเป็นที่มาของจำนวนหลอด UV-C ที่คำนวณเพื่อติดตั้งบนตัวหุ่นยนต์ รวมถึงองศาในการติดตั้งหลอดว่า ต้องเอียงกี่องศาเพื่อให้มีความเข้มข้นเพียงพอที่จะฆ่าเชื้อได้
“น้องไฟฉาย รุ่น 3” ฆ่าเชื้อโรคเข้มข้น
ไวรัสโควิด-19 เป็นเชื้อไวรัสที่ถูกฆ่าทำลายได้ง่ายอยู่แล้ว การทดสอบของทางคณะวิศวกรรมศาสตร์ ได้ผลสอดคล้องกับการทดสอบของทางคณะแพทย์และงานวิจัยในต่างประเทศ ที่พบว่าโดสความเข้มข้นของรังสีที่ใช้กับน้องไฟฉายสองรุ่นแรกสามารถฆ่าเชื้อได้อย่างมีประสิทธิภาพ 99.99 – 99.999 % ขึ้นไป
แต่น้องไฟฉาย รุ่นที่ 3 ทำได้ดีกว่านั้น คณะผู้พัฒนาได้ปรับปรุงและพัฒนาให้มีประสิทธิภาพในการกระจายรังสี UV-C ได้เข้มข้นขึ้นในทุกทิศทุกทาง ช่วยร่นระยะเวลาในการฆ่าเชื้อลงเหลือเพียงจุดละ 3 นาที อีกทั้งมีขนาดเล็กกะทัดรัด สะดวกในการใช้งาน เคลื่อนย้ายและการจัดเก็บ เมื่อเทียบกับทั้ง 2 รุ่นที่ผ่านมา นอกจากนี้ ยังสามารถควบคุมการทำงานด้วยระบบ Internet of Things (IoT) หรือผ่านเครือข่าย 4G ทาง Smart Phone ทั้งระบบ Android และ IOS
ศ.นพ.สมรัตน์ จารุลักษณานันท์ ภาควิชาวิสัญญีวิทยา คณะแพทยศาสตร์ จุฬาฯ ผู้ริเริ่มโครงการพัฒนาโคม UV-C กล่าวเพิ่มเติมถึงการตรวจสอบประสิทธิภาพหุ่นยนต์ไฟฉาย รุ่น 3 ว่า ในการตรวจสอบประสิทธิภาพการกำจัดเชื้อที่ระยะทางต่าง ๆ ทั้งที่ระดับพื้นดิน ระดับ 50 เซนติเมตรเหนือพื้น บนพื้นผิววัสดุต่างๆ ทั้งแก้ว พลาสติก โลหะ มีการนำเชื้อโรคอื่น ๆ ที่ถูกกำจัดหรือฆ่าได้ยากกว่าไวรัสโควิด-19 หลายเท่า มาใช้ทดสอบเป็นคู่เทียบ (surrogate) พบว่าหุ่นยนต์น้องไฟฉายสามารถฆ่าเชื้อได้อย่างมีประสิทธิภาพ ผลตอบรับจากโรงพยาบาลอื่น ๆ ที่ได้นำไปใช้ก็อยู่ในระดับที่ยอดเยี่ยม
น้องไฟฉายทุกรุ่นออกปฏิบัติการแล้ว
ปัจจุบัน “น้องไฟฉาย 3” ได้ให้บริการฆ่าเชื้อทำความสะอาดแล้ว ในหลายโรงพยาบาลทั่วประเทศ มีแผนขยายและส่งมอบให้โรงพยาบาลอื่น ๆ ที่สนใจด้วย ดร.เจนยุกต์ กล่าวว่า ชนิดหลอด UV-C ที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน อาจมีการปล่อยก๊าซโอโซนออกมา แม้โอโซนจะสามารถช่วยฆ่าเชื้อและสลายไปได้เอง แต่ก็ข้อกังวลเรื่องการตกค้างของโอโซน ที่อาจส่งผลกระทบต่อพื้นผิวอุปกรณ์ได้ ดังนั้น ทีมพัฒนาจึงกำลังศึกษาหาหลอดประเภทอื่นที่มีประสิทธิภาพในการใช้พลังงานที่ดีที่สุด เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น แม้ว่าตัวที่ใช้อยู่มีประสิทธิภาพและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากในระดับหนึ่งอยู่แล้วก็ตาม
ผู้สนใจสนับสนุนการวิจัยและพัฒนา หรือต้องการหุ่นยนต์ “น้องไฟฉาย” ไปใช้ในโรงพยาบาล หรือโรงพยาบาลสนาม สามารถติดต่อหรือสอบถามที่ ภาควิชาวิสัญญีวิทยา คณะแพทยศาสตร์ จุฬาฯ โทรศัพท์ (02) 256 4000 ต่อ 81513
การออกแบบ “น้องไฟฉาย”
น้องไฟฉาย ตั้งแต่รุ่นแรกจนรุ่นปัจจุบัน เป็นฝีมือการออกแบบของ คุณอดิศักดิ์ ดวงแก้ว วิศวกรหุ่นยนต์ แชมป์หุ่นยนต์กู้ภัยโลก 2 สมัย จาก ม.เทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ และ Smile Robotics โดยออกแบบให้หลอด UV-C เป็นหลอดขนาดยาวแนวตั้ง มีความสูงเท่ากับมนุษย์ที่ปฏิบัติงานจริงๆ ติดล้อเพื่อให้สามารถเคลื่อนที่ได้และควบคุมได้จากระยะไกล
น้องไฟฉายรุ่นแรก ตัวหลอด UV-C ถูกติดตั้งในแนวตรง การฉายแสง (projection) ลงบนพื้นหรือบริเวณที่ตัวหุ่นยนต์วิ่งผ่านยังทำได้ไม่เต็มที่ คือ แผ่ลำแสงออกมาได้ประมาณ 3 เมตรโดยรอบ คิดเป็นพื้นที่คร่าว ๆ ประมาณ 20-25 ตารางเมตร
จึงมีการพัฒนาสู่การผลิตในรุ่นที่ 2 ซึ่งมีการทดลองเอียงตัวหลอด UV-C เพื่อเพิ่มพื้นที่ของรังสีที่ตกกระทบบนพื้นผิวได้มากกว่า ทั้งในเชิงการควบคุมพื้นที่และปริมาณความเข้มของรังสีซึ่งเป็นปัจจัยหลักในการฆ่าเชื้อโรค