การส่งเสริมให้ผู้เรียนได้เรียนรู้ผ่านกระบวนการวิจัยและนวัตกรรม เป็นหนึ่งในแนวทางสำคัญของการจัดการเรียนการสอนของโรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์ ที่มุ่งสร้างประสบการณ์การเรียนรู้เชิงลึกและสร้างสรรค์ โดยบูรณาการความรู้ระหว่างศาสตร์และศิลป์เข้าด้วยกัน
ในปีการศึกษาที่ผ่านมา Dr. Eun-Young Choi จากโรงเรียน Korean Science Academy of KAIST (KSA) ซึ่งเดินทางมาร่วมแลกเปลี่ยนเรียนรู้ภายใต้โครงการ KSA–MWIT Teacher Exchange Program ได้จุดประกายและสร้างแรงบันดาลใจให้แก่นักเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์ ในการบ่มเพาะแนวคิดเรื่อง “โครงสร้างโลหะอินทรีย์ (Metal–Organic Frameworks: MOF)” ในรายวิชา Chem & Art ผ่านกิจกรรมการเรียนรู้ที่ผสมผสานทั้งภาคทฤษฎีและปฏิบัติ ตั้งแต่การสร้างแบบจำลองโครงสร้าง การศึกษาภาพสามมิติ ไปจนถึงการทดลองสังเคราะห์สาร MOF-5 ในห้องปฏิบัติการจริง
ในปีการศึกษา 2567–2568 โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์มีโครงงานของนักเรียนที่มุ่งศึกษาการประยุกต์ใช้ MOF ในหลากหลายมิติ มากถึง 6 โครงงาน
การประยุกต์ใช้ MOF สำหรับการดักจับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์
- โครงงานเรื่อง การตรึง Mg-MOF-74 บนโฟมเมลามีนเพื่อการดักจับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์อย่างมีประสิทธิภาพ
- โครงงานเรื่อง การศึกษาผลของการปรับแต่งลิแกนด์ในโครงสร้าง MIL-101 ต่อประสิทธิภาพการดูดซับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ เชิงทฤษฎี ด้วยวิธีการคำนวณแบบ DFT
การประยุกต์ใช้ MOF สำหรับการบำบัดน้ำ และการกำจัดไมโครพลาสติก
- โครงงานเรื่อง วัสดุโครงข่ายโลหะอินทรีย์ที่เกิดจากโลหะ (Fe) และขยะพลาสติกประเภท PET เพื่อศึกษาประสิทธิภาพการดูดซับซัลเฟตนำไปสู่ระบบเศรษฐกิจหมุนเวียน
- โครงงานเรื่อง การกำจัดไมโครพลาสติกในน้ำโดยใช้ MIL-101(Fe) ที่เสริมด้วย g-C3N4 และคาร์บอนควอนตัมดอทเป็นตัวดูดซับและตัวเร่งปฏิกิริยาการสลายตัวด้วยแสง
- โครงงานเรื่อง การกำจัดไมโครพลาติกในน้ำโดยใช้ MIL-101(Fe) ที่เสริมด้วย BCNO และคาร์บอนควอนตัมดอทเป็นตัวดูดซับและตัวเร่งปฏิกิริยาการสลายตัวด้วยแสง
การประยุกต์ใช้ MOF สำหรับเป็นเซ็นเซอร์ทางการแพทย์
- โครงงานเรื่อง การพัฒนาเซ็นเซอร์ไฟฟ้าเคมีร่วมกับอุปกรณ์การวิเคราะห์ฐานกระดาษสำหรับตรวจวัดปริมาณวิตามินบี 12 และโฟเลตแบบพร้อมกัน เพื่อคัดกรองโรคโลหิตจางและโรคหลอดเลือดหัวใจ
นับเป็นเรื่องน่ายินดีที่ในปีเดียวกันนี้ รางวัลโนเบลสาขาเคมี ประจำปี 2025 ซึ่งได้ประกาศมอบให้แก่ Prof. Susumu Kitagawa, Prof. Richard Robson และ Prof. Omar Yaghi จากผลงาน “for the development of metal-organic frameworks (MOFs)” เป็นการศึกษาค้นคว้าด้านโครงข่ายโลหะอินทรีย์ (metal-organic framework – MOF) ด้วยเช่นกัน
การค้นพบของนักวิทยาศาสตร์ทั้งสามไม่เพียงเป็นหมุดหมายสำคัญของวงการเคมี หากยังเป็นแรงบันดาลใจให้กับนักเรียนโรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์ที่จะได้เรียนรู้และต่อยอดแนวคิดดังกล่าวในห้องเรียนของตนเอง เพื่อก้าวสู่การเป็นผู้สร้างนวัตกรรมแห่งอนาคต
สาขาวิชาเคมี (เรื่อง/ภาพ)
https://www.youtube.com/watch?v=0d02ONEXWkc (ภาพ)
ศูนย์พัฒนาสื่อดิจิทัล (เรียบเรียง)
