นักวิจัยไทยสุดเจ๋ง ! ผลิต 'ชุดแสดงผลอักษรเบรลล์' อ่านข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์จาก 'แสงซินโครตรอน' ได้สำเร็จครั้งแรกของโลก

ดร.รุ่งเรือง พัฒนากุล นักวิทยาศาสตร์ระบบลำเลียงแสง สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน (องค์การมหาชน)

เตรียมพัฒนาให้ใช้ได้กับอุปกรณ์สื่อสารยุคใหม่ ทั้งสมาร์ทโฟน และแทบเล็ต ลดการนำเข้าจากต่างประเทศ ราคาถูกกว่าหลายเท่าตัว พร้อมจ่อต่อยอดงานวิจัยผลิตชุดแสดงผลอักษรเบรลล์จาก 3 เซลล์เป็น 10 เซลล์ คาดสำเร็จกลางปีหน้า เร่งจดสิทธิบัตรฝีมือคนไทย

เมื่อเร็วๆนี้ (15 ธ.ค.) ที่ห้องปฏิบัติการแสงสยาม สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน(องค์การมหาชน) อ.เมืองจ.นครราชสีมา ดร.รุ่งเรือง พัฒนากุล  นักวิทยาศาสตร์ระบบลำเลียงแสง สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน (องค์การมหาชน) จ.นครราชสีมา เปิดเผยว่า  อักษรเบรลล์ (The Braille code) ถูกประดิษฐ์ขึ้นสำหรับผู้พิการทางสายตา  โดยครูตาบอดชาวฝรั่งเศสชื่อ หลุยส์ เบรลล์ (Louis Braille) ในปี ค.ศ. 1921 อักษรเบรลล์มีลักษณะเป็นเซลล์ที่มีจุดนูนเล็กๆ จำนวน 6 จุดวางตัวสลับกันไป-มาเป็นรหัสแทนอักษรปกติ สัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์ วิทยาศาสตร์ ฯลฯ สำหรับการเขียนจะใช้เครื่องมือเฉพาะที่เรียกว่า สเลท (Slate) และดินสอ (Stylus) ซึ่งต้องทำบนกระดาษโดยใช้ผู้เขียนที่ชำนาญและเข้าใจการอ่านอักษรเบรลล์เป็นอย่างดี

แม้ว่าปัจจุบันผู้พิการทางสายตาจะสามารถ เข้าถึงข้อมูลผ่านการอ่านอักษรเบรลล์บนกระดาษแล้วก็ตาม แต่การบันทึกอักษรเบรลล์บนกระดาษจะสิ้นเปลืองพื้นที่การจัดเก็บ และจุดอักษรเบรลล์สามารถลางเลือนได้ง่าย อีกทั้งกระดาษยังเสียหายจากสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสมได้ด้วย  และมีการเปลี่ยนรูปแบบการจัดเก็บเป็นข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ และเผยแพร่ผ่านระบบอินเตอร์เน็ต ส่งผลให้การเข้าถึงข้อมูลของผู้พิการทางสายตาถูกจำกัด เทคโนโลยีช่วยเหลือผู้พิการ (Assistive Technology)  จึงเข้ามามีบทบาทสำคัญในการช่วยเหลือให้ผู้พิการสามารถสื่อสารกับข้อมูล เหล่านี้ได้มากขึ้น โดยการสื่อสารกับตัวอักษรที่ปรากฏบนหน้าจอคอมพิวเตอร์จะถูกส่งผ่านมายังตัว แสดงผลอักษรเบรลล์ (Refreshable Braille Display) ที่สามารถสร้างและลบจุดนูนผ่านการควบคุมด้วยสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์และสามารถ แสดงผลได้อย่างต่อเนื่อง

คณะนักวิจัย ซึ่งประกอบด้วย นักวิทยาศาสตร์, วิศวกร จากสถาบันวิจัยแสงซินโครตรอนและอาจารย์ นักศึกษา  จากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี ได้ร่วมกันผลิตและพัฒนาชุดแสดงผลอักษรเบรลล์สำหรับผู้พิการทางสายตา โดยเมื่อปี 2552 ทีมงานวิจัยประสบความสำเร็จในการผลิตชุดแสดงผลอักษรเบรลล์จิ๋วขนาด 1 เซลล์ซึ่งมีขนาดเล็กกว่าเหรียญบาท  แต่เนื่องจากมีข้อจำกัดในการใช้งาน คือ การประมวลผลทำได้น้อยเพียงครั้งละ 1 ตัวอักษรเท่านั้น ทีมงานจึงได้ทำการวิจัยพัฒนาชุดอักษรเบรลล์ขนาด 3 เซลด้วยแสงซินโครตรอนขึ้นจนประสบความสำเร็จในปัจจุบัน ซึ่งเป็นชุดอักษรเบรลล์ที่ผลิตจากแสงซินโครตรอนครั้งแรกและมีเพียงแห่งเดียว ของโลก และงานวิจัยดังกล่าวได้รับประกาศเกียรติคุณ “โครงการวิทยาศาสตร์สู่ความเป็นเลิศ” ของคณะกรรมาธิการวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีการสื่อสารและโทรคมนาคมวุฒิสภา ประเภทองค์กรของรัฐ ที่มีผลงานโดดเด่นในการนำความรู้ทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีมาใช้ประโยชน์ ได้อย่างเป็นรูปธรรม

ดร.รุ่งเรือง กล่าวอีกว่า ทีมงานวิจัยได้ใช้เทคนิคเอกซ์เรย์ลิโธกราฟี ย่านพลังงานรังสีเอกซ์ของแสงซินโครตรอน ในห้องปฏิบัติการแสงสยาม ซึ่งมีอำนาจทะลุทะลวงสูง ในการผลิตชิ้นส่วนของตัวแสดงผลอักษรเบรลล์ขนาด 3 เซลล์ โดยการอาบรังสีเอกซ์ลงบนสารไวแสง SU-8 สามารถสร้างโครงสร้างที่มีผนังตั้งตรงและมีความหนาได้ถึง 1000 ไมโครเมตร ซึ่งแสงในย่านพลังงานอื่น ๆ ไม่สามารถทำได้  ทำให้ชิ้นงานมีความแม่นยำสูง  จากนั้นได้นำชิ้นส่วนที่สร้างจากแสงซินโครตรอนไปประยุกต์ใช้กับตัวแสดงผลอักษรเบรลล์แบบแรงดันลม โดยการออกแบบโครงสร้างให้มีการเคลื่อนที่เหมือนกับลูกสูบที่ถูกบรรจุอยู่ภายในและสามารถต้านทานแรงกดจากปลายนิ้วได้ขณะทำการแสดงผล ซึ่งกระบวนการสร้างชุดแสดงผลอักษรเบรลล์แบ่งเป็น  7 ส่วนสำคัญ 1.ชุดแสดงผลซึ่งประกอบไปด้วยหน้าจอสัมผัสและจุดแสดงผล 2. ชั้นฟิล์มพอลิเมอร์บางที่ทำหน้าที่ยึดจุดแสดงผลให้สามารถเคลื่อนที่ขึ้น-ลงได้ 3. ช่องทางไหลจุลภาคที่ทำหน้าที่เชื่อมต่อวาล์วลมเข้ากับด้านล่างของชุดแสดงผล 4.วงจรไฟฟ้าสำหรับการควบคุมชุดแสดงผล 5.การประกอบชุดแสดงผล 6.โปรแกรมแปลงรหัสอักษรเบรลล์ และ 7.การทดสอบ

“การใช้แสงซินโครตรอนผลิตชุดแสดงผลอักษรเบรลล์นั้นจะทำให้ได้ชิ้นส่วนจำนวนมากเพื่อนำมาประกอบเป็นชุดแสดงผลอักษรเบรลล์ และส่งผลให้ต้นทุนในการสร้างอุปกรณ์ชิ้นนี้ขึ้นมานั้นมีราคาถูกลงลดการนำเข้าจากต่างประเทศได้ซึ่งชุดแสดงผลพร้อมโปรแกรมมีราคาแพงกว่า 3 แสนบาทต่อเครื่อง แต่ชุดแสดงผลอักษรเบรลล์ขนาด 3 เซลล์นี้มีจุดสัมผัส 18 จุด และมีขนาดตัวอักษรเบร์ลเท่ากับมาตรฐานทั่วไป ถูกพัฒนาให้มีศักยภาพในการประมวลผลการอ่านข้อมูลได้มากขึ้นและรวดเร็วยิ่งขึ้น พร้อมโปรแกรมที่ถูกเขียนขึ้นโดยเฉพาะ ซึ่งใช้งบประมาณในการจัดทำไม่เกิน 150,000 บาทและหากผลิตเพื่อจำหน่ายคาดว่าไม่เกินเครื่องละ 50,000 บาท เท่านั้น” ดร.รุ่งเรือง กล่าว

ทั้งนี้ทีมงานวิจัยได้นำชุดแสดงผลอักษรเบรลล์ 3 เซลล์ไปทดสอบกับผู้พิการทางสายตาในโรงเรียนการศึกษาคนตาบอดนครราชสีมาแล้ว พบว่า คำภาษาไทยค่าเฉลี่ยในการอ่านได้ถูกต้องอยู่ที่ร้อยละ 67 ในขณะที่ค่าเฉลี่ยการอ่านได้ถูกต้องของคำภาษาอังกฤษอยู่ที่ร้อยละ 83  โดยพยัญชนะที่อ่านได้ยากที่สุดคือ “ป” สระที่อ่านได้ยากที่สุดคือ “ใ”  ส่วนภาษาอังกฤษอ่านยากสุดคือ “x”  อย่างไรก็ตามปัญหาและอุปสรรคสำคัญของชุดแสดงผลอักษรเบรลล์ 3 เซลล์คือ ความยากในการอ่านด้วยการสัมผัส เนื่องจากลักษณะของหัวจุดเป็นแนวตัดที่ไม่โค้งมน เพราะใช้แสงซินโครตรอนในการสร้างโดยตรง ส่งผลให้พื้นที่ผิวของจุดสัมผัสกับนิ้วและเกิดขอบคมหรือที่เรียกว่า “จุดแตก” ทำให้การสัมผัสมีความคลุมเครือ และเมื่ออ่านเป็นเวลานานปลายนิ้วจะชิน และเกิดความด้านชาขึ้นมา หากสัมผัสเป็นเวลานานทำให้ความเข้าใจในจุดที่สัมผัสลดลง นอกจากนี้สมรรถภาพของตัวแสดงผลที่แสดงได้เพียง 3 เซลล์ ส่งผลให้ความต่อเนื่องในการอ่านคำที่ใช้ตัวแสดงผลเกิน 3 เซลล์เป็นข้อจำกัดสำคัญ และ การรั่วไหลของแรงดันที่ใช้ดันจุดแสดงผล ส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของจุดที่ไม่ต้องการหรือจุดที่เคลื่อนที่ขึ้นนั้น ไม่สามารถต้านทานแรงกดของปลายนิ้วได้ สิ่งนี้เป็นผลมาจากการประกบกั้นแรงดันระหว่างจุดแสดงผลไม่แน่นหนา

ดร.รุ่งเรือง กล่าวตอนท้ายว่า ขณะนี้ทีมงานวิจัยอยู่ระหว่างการดำเนินการขอจดสิทธิบัตรชุดแสดงอักษรเบรลล์ด้วยแสงซินโครตรอนจากฝีมือคนไทย  และในอนาคตทีมงานวิจัยจะพัฒนาต่อยอดให้ได้ชุดแสดงผลอักษรเบรลล์ 10 เซลล์ ซึ่งขณะนี้อยู่ระหว่างการผลิตชิ้นงานคาดว่าจะแล้วเสร็จสมบูรณ์ภายในกลางปี 2556 นี้  จากนั้นหากได้รับการสนับสนุนงบประมาณทีมงานวิจัยจะมุ่งพัฒนาให้ชุดแสดงผลอักษรเบรลล์ดังกล่าวนี้ สามารถใช้ได้กับอุปกรณ์สื่อสารสมัยใหม่ ทั้ง Tablet  หรือสมาร์ทโฟน ทำให้ใช้งานความสะดวกง่ายขึ้น  และสามารถอ่านสัญลักษณ์ที่เป็นรูปภาพได้นอกเหนือจากตัวหนังสือเท่านั้น  เช่น รูปวงกลม รูปดาว  รูปสี่เหลี่ยม โดยผู้ใช้สามารถเสียบชุดแสดงผลอักษรเบรลล์เข้ากับอุปกรณ์สื่อสาร เช่น มือถือได้ผู้พิการทางสายตาสามารถรู้ว่าข้อความที่ส่งมาคืออะไร  ดร.รุ่งเรือง กล่าว