เสื้อดมกลิ่นกายอัจฉริยะ (Intelligent Smelling Shirt)

Smelling_Shirt
ร่างกายของมนุษย์เรานั้นจริงๆ แล้วก็เหมือนเครื่องจักรขนาดใหญ่ที่ทำงานด้วยการอาศัยพลังงานจากอาหารที่กินเข้าไป อาหารเหล่านั้นจะถูกย่อยเป็นโมเลกุลเล็กๆ ที่ร่างกายสามารถนำไปใช้งานได้ โดยสิ่งที่ใช้ประโยชน์ไม่ได้ก็จะถูกขับถ่ายออกมา ส่วนโมเลกุลที่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ก็จะถูกดูดซึมในระบบทางเดินอาหาร แล้วลำเลียงไปยังระบบต่างๆ ทั่วร่างกาย โมเลกุลเหล่านั้น หลายชนิดสามารถนำไปใช้ตรงๆ ได้เลย แต่บางชนิดก็ไม่สามารถนำไปใช้ได้ตรงๆ ต้องผ่านกลไกต่างๆ เกิดปฏิกริยาเคมีเป็นทอดๆ ถึงจะนำไปใช้ประโยชน์ได้

ในแต่ละวัน ร่างกายของเราได้ทำกิจกรรมต่างๆ มากมาย การคิด การเดิน พูด กินขนม จิบไวน์ เล่นคอมพ์ ขับรถ ทำงาน ทุกๆ วินาทีที่ผ่านไป ปฏิกริยาเคมีในร่างกายของเราเกิดขึ้นมากมาย แม้กระทั่งตอนที่เราปิ๊งสาว และเกิดความรักขึ้นมานั้น ในร่างกายของเรา ก็เกิดปฏิกริยาเคมีชนิดพิเศษ ที่ทำให้เรามีความรู้สึกถึงความรักนั้น ร่างกายของเราจึงเสมือนเป็นที่ชุมนุมของโมเลกุลเคมีต่างๆ มากมายนับไม่ถ้วน และโมเลกุลเหล่านี้ หลายๆ ชนิดก็หลุดเล็ดลอดออกมาจากร่างกายของเรา ทำให้เรามี “กลิ่นกาย” ที่ค่อนข้างเฉพาะเจาะจง แต่ละคนก็มีกลิ่นไม่เหมือนกัน ซึ่งเราเองอาจจะไม่ค่อยสังเกต แต่สัตว์ที่ใกล้ชิดเราที่สุดคือสุนัข มันสามารถจดจำกลิ่นของเราได้ การใช้ชีวิตที่เปลี่ยนไปของเรา ก็จะทำให้กลิ่นกายของเราเปลี่ยนไปได้เช่นกัน คนอินเดียที่ชอบทานอาหารที่มีเครื่องเทศจำพวกกลิ่นแรง ก็จะมีกลิ่นตัวเฉพาะที่เราได้กลิ่นเมื่อไหร่ ก็จะรู้ทันที จะเห็นได้ว่า “กลิ่นกาย” ของเราสามารถที่จะบ่งบอกสภาวะทางเคมีในร่างกายของเราได้ ซึ่งรวมถึงสภาวะทางสุขภาพของเรา ดังนั้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมานี้ นักวิทยาศาสตร์จึงมีความสนใจที่จะใช้กลิ่นกายมนุษย์ สำหรับวินิจฉัยสภาวะทางสุขภาพของมนุษย์

เมื่อกลิ่นกายของมนุษย์สามารถที่จะบอกสภาวะต่างๆ ในร่างกาย และบ่งชี้สถานภาพทางสุขภาพได้ ดังนั้นจะมีประโยชน์มากหากเราสามารถพัฒนาเทคโนโลยีในการดมกลิ่น เพื่อใช้ดมกลิ่นที่ออกมาจากร่างกาย และวิเคราะห์หรือวินิจฉัยสถานะทางสุขภาพของเรา

ด้วยเหตุนี้คณะวิจัยจึงได้พัฒนาเทคโนโลยีเสื้อดมกลิ่นกายขึ้นมา โดยได้รับการสนับสนุนจากศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ หลักการทำงานของเสื้อตัวนี้คือ มันจะมีเซ็นเซอร์ตรวจวัดกลิ่นจำนวน 8-16 ตัวที่ทำงานพร้อมๆ กันเป็นอะเรย์ เมื่อร่างกายปล่อยกลิ่นออกมา โมเลกุลกลิ่นจะเข้าไปจับกับโมเลกุลของเซ็นเซอร์ ทำให้ค่าการนำไฟฟ้าของเซ็นเซอร์เปลี่ยนไป ซึ่งวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ต่อกับเซ็นเซอร์ก็จะอ่านสัญญาณเข้ามาประมวลผล บันทึกลงไปในหน่วยความจำ SD Card ที่สามารถนำข้อมูลกลับมาใช้ในภายหลัง ในขณะเดียวกันข้อมูลกลิ่นกายยังสามารถถูกส่งผ่านเครือข่ายไร้สาย Bluetooth หรือ XBee มายังคอมพิวเตอร์ หรือ สมาร์ทโฟนก็ได้ หรือ แม้แต่จะให้ข้อมูลโพสต์เข้าเครือข่ายสังคมเช่น Facebook

Smelling Shirt 2
ความใหม่ หรือ คุณค่า ของเทคโนโลยีเสื้อดมกลิ่นกายตัวนี้มีอะไรบ้าง

  1. ในโลกนี้ยังไม่มีผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ที่ตรวจสุขภาพ โดยอาศัยการดมกลิ่นตัว แต่ในอดีต หมอชาวจีนเคยใช้การดมกลิ่นตัว แล้วรู้เลยว่าเราเป็นโรคอะไร แสดงว่าแนวคิดนี้มันมีความเป็นไปได้ ลองคิดดูว่า หากเราสามารถผลิตเสื้อดมกลิ่นสุขภาพออกขายในท้องตลาดได้ มันจะเป็นผลิตภัณฑ์ทางเลือกเพิ่มขึ้นสำหรับผู้บริโภค เพราะปัจจุบัน มีเครื่องตรวจสุขภาพไม่กี่แบบที่หาซื้อได้ในท้องตลาด เช่น เครื่องวัดความดันโลหิต เครื่องวัดคลื่นหัวใจ เป็นต้น โดยในขณะนี้ ทางบริษัท Beiersdorf ซึ่งเป็นบริษัทแม่ของ NIVEA ได้เข้ามาสนับสนุนการพัฒนาเทคโนโลยีนี้เพิ่มเติม เพื่อจะทำให้เสื้อตัวนี้สามารถติดตามกลิ่นของโรลออน NIVEA ได้ ปัจจุบันได้ผลิตเสื้อแบบนี้ให้ทางนิเวียในราคาตัวละ 20,000 บาท และนิเวียยังได้ว่าจ้างให้วิจัยและพัฒนาเซ็นเซอร์เพื่อติดตามกลิ่นโรลออนเป็นการเฉพาะ
  2. กระแสของเทคโนโลยีแบบสวมใส่ได้ (Wearable Technology) กำลังมาแรงมาก การพัฒนาเทคโนโลยีตัวนี้ ได้มีการออกแบบให้วงจรอิเล็กทรอนิกส์อยู่บนผ้า (Fabric Electronics) ทำให้ความซับซ้อนของการประมวลผลสามารถไปอยู่บนเสื้อผ้าได้ ทั้งนี้ทางคณะวิจัยจะทำการจดสิทธิบัตร กระบวนการในการทำเซ็นเซอร์บนผ้า และการออกแบบวงจรบนผ้า ซึ่งในอนาคตสามารถนำไปต่อยอดได้อีกมากมาย โดยสามารถเพิ่มฟังก์ชันแก่ตัวเสื้อนี้ได้อีก เช่น การเก็บเกี่ยวพลังงานแสงอาทิตย์ การทำให้ระบบปรับอากาศ (ทำความเย็น) แก่ผู้สวมใส่ การวัดการเต้นของหัวใจ (EEG) การวัดการหายใจ การตรวจวัดอารมณ์ของผู้สวมใส่ โดยจะมีการส่งนักศึกษาไปเรียนรู้การออกแบบเสื้อผ้า และแฟชั่น เพิ่มเติมที่ประเทศเบลเยียม เพื่อทำให้ผลิตภัณฑ์มีหน้าตาที่ทันสมัย น่าใช้ยิ่งขึ้น
  3. ประเทศไทยมีอุตสาหกรรมสิ่งทอที่มีขนาดใหญ่มาก แต่ยังขาดนวัตกรรม การเพิ่มฟังก์ชันอิเล็กทรอนิกส์แก่สิ่งทอ (Textile Electronics) น่าจะช่วยให้วงการสิ่งทอไทยสามารถที่จะแข่งขันได้ดีขึ้น

References

  1. Seesaard, T., Seaon, S., Lorwongtragool, P., Kerdcharoen, T., On-cloth wearable E-nose for monitoring and discrimination of body odor signature, DOI: 10.1109/ISSNIP.2014.6827634. (IEEE Xplore)
  2. Seesaard, T., Khunarak, C., Lorwongtragool, P., Kerdcharoen, T., Intelligent smelling shirt based on fabric sensors for health status monitoring, DOI: 10.1109/EDSSC.2013.6628074. (IEEE Xplore)
  3. Wongchoosuk, C., Lutz, M., Kerdcharoen, T., Detection and classification of human body odor using an electronic nose, DOI: 10.3390/s90907234. (MDPI)

——————————————————————————————————

Teerakiat_K
ผศ. ดร. ธีรเกียรติ์ เกิดเจริญ
ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล