ประโยชน์ 3 ด้าน ของแม่เหล็กพลังแรงสูง เทคโนโลยีเพื่อมวลมนุษยชาติ

แม่เหล็กพลังแรงสูง เกิดขึ้นจากการสร้างและทดลองวิจัยจากสารแม่เหล็ก ตลอดจนการสร้ากระแสไฟฟ้าในระบบเพื่อเพิ่มกำลังของแม่เหล็กให้สูงขึ้น ดังที่ก่อนหน้านี้สถาบันศึกษาสนามแม่เหล็กแรงสูงแบบเสถียร (Steady High Magnetic Field Facility: SHMFF) ได้สร้างแม่เหล็กไฮบริดแบบเสถียร (Steady Hybrid Magnet) ที่มาแรงสูงที่สุดในโลกขนาด 45.22 เทสลา (T) โดยมีเป้าหมายเพื่อการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และการพัฒนาเทคโนโลยีซึ่งมีหลายด้านที่อยู่ใกล้ตัวมากกว่าที่คิด

วัสดุศาสตร์เป็นหัวข้อการพัฒนาที่ส่งผลต่อเทคโนโลยีและผลิตภัณฑ์มากที่สุด แม่เหล็กพลังแรงสูงจะทำหน้าที่สำคัญในการส่งเสริมการพัฒนาเซมิคอนดักเตอร์ (Semiconductor) สารกึ่งนำไฟฟ้าที่เป็นหัวใจของชิป (Chip) ในคอมพิวเตอร์และสมาร์ตโฟน โดยการใช้แม่เหล็กพัฒนาสังเคราะห์สารกึ่งตัวนำที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น หลักการคล้ายกันนี้ยังนำไปทำสารสังเคราะห์ตัวอื่น ๆ เช่น กราฟีน (Graphine) สารสังเคราะห์จากธาตุคาร์บอน (Carbon) ที่ถูกวางตัวเป็นสสารแห่งอนาคตที่รอวันนำมาใช้งานเชิงพาณิชย์ รวมถึงนำกระบวนการศึกษาแม่เหล็กแรงสูงมาประยุกต์ใช้กับการเพิ่มประสิทธิภาพมอเตอร์ ที่เป็นการเปลี่ยนพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นแรงกลอีกด้วย

ถึงแม้ว่าการใช้พลังงานสะอาดจะเป็นกระแสมาแรง แต่เชื้อเพลิงจากฟอสซิลยังคงเป็นหัวใจพลังงานในตอนนี้ และเพื่อรักษาสิ่งแวดล้อมให้ได้มากที่สุด การพัฒนาเทคโนโลยีการขุดเจาะให้มีประสิทธิภาพดีขึ้นจึงเป็นสิ่งสำคัญ แม่เหล็กแรงสูงจะเข้ามาช่วยการพัฒนาระบบการขุดเจาะโดยรวม ทั้งการขุดเจาะให้แม่นยำและคุ้มค่า รวมถึงกระบวนการกลั่นน้ำมันจากน้ำมันดิบให้ดีขึ้น และยังก้าวต่อไปข้างหน้าด้วยการช่วยพัฒนาการผลิตและการปรับปรุงวัสดุสำหรับทำแบตเตอรี่ลิเทียมไอออน ซึ่งเป็นหัวใจของรถยนต์พลังงานไฟฟ้า

การแพทย์เป็นสิ่งที่สำคัญสำหรับการรักษาชีวิตและร่างกายของเราให้ดี เครื่องเอ็มอาร์ไอ (MRI: Magnetic Resonance Imaging) คือการใช้สัญญาณจากคลื่นแม่เหล็กแรงสูงสะท้อนภาพอวัยวะภายในร่างกายออกมา นักวิจัยแม่เหล็กแรงสูงยังถูกต่อยอดจากพื้นฐานเครื่องเอ็มอาร์ไอ (MRI) ในการวิจัยสมองแบบละเอียดด้วยการสร้างสนามแม่เหล็กแรงสูง 20 เทสลา (T) ซึ่งแรงกว่าเครื่องเอ็มอาร์ไอ (MRI) ปกติ 13 เท่า และมากกว่าแรงแม่เหล็กที่ประตูตู้เย็น 4,000 เท่า เพื่อให้เห็นภาพและโครงสร้างทั้งหมด และใช้การสร้างภาพที่ละเอียดสูงนี้กับโครงสร้างโปรตีน (Protein) บนเชื้อไวรัสที่เป็นต้นตอของโรคเอดส์ (AIDS) เพื่อนำไปทำยาต่อต้านได้ในอนาคต

การพัฒนาวิจัยแม่เหล็กแรงสูงเป็นประโยชน์โดยตรงต่อมนุษยชาติ และการทดลองสิ่งต่าง ๆ อาจจะไม่ได้เห็นประโยชน์ในวันนี้ แต่นั่นไม่ใช่เพราะว่าไม่มี แต่อาจจะเป็นเพราะว่ามนุษย์ยังศึกษาไม่เพียงพอก็เป็นได้

ที่มาข้อมูล National High Magnetic Field Laboratory

ที่มารูปภาพ Unsplash