ประเทศไทยกำลังก้าวเข้าสู่ยุคที่เทคโนโลยีมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาเศรษฐกิจและสังคม ในบริบทนี้ เซ็นเซอร์ตรวจจับเอทานอลที่มีประสิทธิภาพสูงและสามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิต่ำจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งยวด เนื่องจากเอทานอลเป็นสารเคมีที่พบได้ทั่วไปในหลากหลายอุตสาหกรรม เช่น อาหาร (ในกระบวนการหมัก), เครื่องดื่ม, เคมี รวมถึงภาคการแพทย์ และเชื้อเพลิงชีวภาพ การมีเซ็นเซอร์ที่แม่นยำและใช้งานง่ายจึงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการควบคุมคุณภาพ การเฝ้าระวังความปลอดภัยในสถานที่ทำงาน และการปกป้องสิ่งแวดล้อมจากการรั่วไหลหรือมลพิษ ด้วยเล็งเห็นถึงความสำคัญนี้ ดร. ยิ่งยศ ภู่อาภรณ์ และคณะ ได้ดำเนินงานวิจัยและพัฒนาเซ็นเซอร์ตรวจจับเอทานอลที่มีนวัตกรรมโดดเด่น ซึ่งผลงานนี้ได้ตีพิมพ์ในวารสารระดับสากลอย่าง ACS Applied Nano Materials ที่มี Impact Factor สูงถึง 5.3 และอยู่ใน Quartile ที่ 1
งานวิจัยเรื่อง “Vertically Aligned ZnO-WO₃ Nanorods with Core−Shell Heterostructure for Ethanol Sensing at Low Temperature: In Situ XAS Study” นี้มีความใหม่และโดดเด่นในหลายมิติ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการนำเสนอองค์ความรู้เชิงลึกเกี่ยวกับกลไกการตรวจจับแก๊สที่อุณหภูมิต่ำ โดยอาศัยการศึกษาในระดับอะตอมผ่านเทคนิค XAS แบบ in situ ที่ทรงพลัง ซึ่งช่วยให้เข้าใจว่าทำไมโครงสร้าง ZnO-WO₃ แบบ core-shell จึงมีประสิทธิภาพในการตรวจจับแก๊สเอทานอลได้ดีเยี่ยมที่อุณหภูมิต่ำเพียง 250 องศาเซลเซียส พร้อมทั้งยืนยันบทบาทของออกซิเจนที่ดูดซับ (adsorbed oxygen species) ในกระบวนการตรวจจับแก๊ส
ในด้านระเบียบวิธีวิจัย ทีมวิจัยได้ใช้เทคนิคเชิงผสมผสานในการเตรียมวัสดุ โดยใช้เทคนิค Hydrothermal ในการสังเคราะห์นาโนแท่ง ZnO ที่จัดเรียงตัวในแนวตั้ง และใช้เทคนิค Sputtering ในการเคลือบชั้น WO₃ เพื่อสร้างโครงสร้าง core-shell heterostructure การใช้ X-ray absorption spectroscopy (XAS) จากแสงซินโครตรอนแบบ in situ เป็นเครื่องมือหลักในการศึกษาปฏิกิริยาระหว่างแก๊สกับวัสดุ ทำให้ได้ข้อมูลที่แม่นยำและเป็นไปตามสภาวะจริง นอกจากนี้ยังมีการใช้เทคนิคการวิเคราะห์อื่นๆ อย่างครอบคลุม เช่น Scanning Electron Microscopy (SEM) เพื่อศึกษาลักษณะทางสัณฐานวิทยา, Transmission Electron Microscopy (TEM) เพื่อให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับโครงสร้างภายใน, และ X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) เพื่อวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีและสถานะออกซิเดชันที่พื้นผิว
งานวิจัยนี้มีผลกระทบเชิงบวกในหลายด้านสำคัญ ในมิติทางเศรษฐกิจ เซ็นเซอร์ชนิดนี้สามารถลดต้นทุนการผลิตเมื่อเทียบกับเซ็นเซอร์แบบเดิม ช่วยลดการนำเข้าเทคโนโลยีและสร้างรายได้ให้แก่ผู้ประกอบการในประเทศได้ในระยะยาว ในด้านสังคม การนำเซ็นเซอร์นี้ไปใช้ตรวจวัดแก๊สเอทานอลในสถานที่ต่างๆ เช่น โรงงาน โรงพยาบาล หรือพื้นที่ปิดที่มีความเสี่ยง จะช่วยเพิ่มความปลอดภัยและลดความเสี่ยงต่อสุขภาพของพนักงานและประชาชน เซ็นเซอร์ ZnO–WO3 นี้มีศักยภาพสูงในการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร เครื่องดื่ม และเคมี เช่น การควบคุมคุณภาพในกระบวนการหมัก หรือการเฝ้าระวังการรั่วไหลของเอทานอล สำหรับสถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน งานวิจัยนี้ถือเป็นบทพิสูจน์ที่ชัดเจนถึงความสามารถในการใช้เครื่องมือวิเคราะห์แสงซินโครตรอนขั้นสูงในการศึกษาวัสดุจริงในสภาวะใช้งานจริง ซึ่งจะช่วยส่งเสริมบทบาทของสถาบันให้เป็นศูนย์กลางความเชี่ยวชาญด้านวัสดุนาโนและการวิเคราะห์ระดับโลก