หลายครั้งที่งานอิเล็กทรอนิกส์แบบอาร์ตๆ ต้องมาพบข้อจำกัดในการแสดงผลบนพื้นผิวแสนธรรมดาแต่จัดการยากอย่างกระดาษ หรือวัสดุรูปทรงต่างๆ ทำให้ต้องหันไปพึ่งพาสายไฟหรือลวดตัวนำขนาดเล็กอื่นๆ ทำให้ชิ้นงานดูเกะกะและไม่แปลกใหม่ ลองคิดดูสิครับหากเราสามารถทำให้เจ้าชิ้นงานต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นโมเดลบ้าน ตุ๊กตา การ์ดอวยพรในโอกาสต่างๆ นำไฟฟ้าได้โดยไม่ต้องใช้สายไฟจะดีแค่ไหน
Conductive Paint หรือสีนำไฟฟ้าเป็นอีกหนึ่งวัสดุตัวนำไฟฟ้าที่กำลังได้รับความนิยมและมีพัฒนาการอย่างต่อเนื่อง เพื่อให้สามารถนำไฟฟ้าได้ดีเพียงพอ ทำให้เกิดเป็นทางเลือกใหม่ของการใช้งานวัสดุนำไฟฟ้าเพื่อลดข้อจำกัดต่างๆ ในการประยุกต์วงจรอิเล็กทรอนิกส์ให้สามารถนำไปติดตั้งเข้ากับวัสดุ โครงสร้าง ตลอดจนพื้นผิวต่างๆ โดยไม่ต้องใช้แผ่นวงจรพิมพ์หรือสายไฟโยงให้ดูเกะกะและเป็นภาระในการจัดเก็บให้เรียบร้อย
คุณสมบัติน่าสนใจ
Conductive Paint หรือสีนำไฟฟ้าที่นำมาคุยให้ฟังนี้เป็นของ Bare Conductive (http://www.bareconductive.com) จึงมีชื่อทางการค้าว่า Bare Paint มีคุณสมบัติเด่นดังนี้
• ใช้น้ำเป็นส่วนผสมหลัก จึงไม่มีสารเคมีที่เป็นพิษต่อร่างกาย
• สามารถทาหรือเคลือบลงบนวัสดุต่างๆ ที่เราต้องการได้หลากหลาย เช่น กระดาษ, ไม้, โลหะ, ปูนปลาสเตอร์, พลาสติก, ยางลบ และแน่นอนกับพลาสวูดวัสดุสุดฮิตของ TPE
• ล้างออกได้ด้วยน้ำอุ่นผสมสบู่
• สีนี้อยู่ได้ 1 ปี ในที่สภาพอากาศแห้ง
• ขนาดบรรจุ 50 มิลลิลิตร
Bare paint มีชื่อทางเคมีว่า Water-based dispersion of carbon pigment in Natural resin นั่นคือ ภายในสีนำไฟฟ้านี้มีโมเลกุลของคาร์บอน
ที่มีความสามารถในการนำกระแสไฟฟ้ารวมอยู่ จึงทำให้สามารถนำสีที่มีคุณสมบัติพิเศษนี้ไปใช้เป็นตัวนำไฟฟ้าเพื่อสร้างการเชื่อมต่อวงจรอิเล็กทรอนิกส์ได้ แม้ว่าสีนำไฟฟ้านี้จะไม่เป็นพิษต่อร่างกาย แต่ก็ไม่ควรสูดดม หรือสัมผัสกับผิวหนังโดยตรงเพราะอาจทำให้เกิดการระคายเคืองกับผู้ที่แพ้สารเคมีง่าย
การนำไปใช้งาน
เมื่อเปิดฝาออกจะพบสีน้ำที่มีสีดำลักษณะข้นคล้ายสีน้ำอะครีลิกดังรูปที่ 1 การใช้งานก็ง่ายๆ เพียงใช้ภู่กันจุ่ม แล้วทาลงบนวัสดุหรืออุปกรณ์ที่ต้องการได้ทันทีโดยไม่ต้องผสมน้ำ
เนื่องจากสีนำไฟฟ้านี้ใช้คุณสมบัติของคาร์บอนที่นำไฟฟ้าได้ จึงทำให้มันมีข้อจำกัดอยู่บ้างในด้านค่าความนำไฟฟ้า ซึ่งไม่มีทางดีเท่าลวดหรือแผ่นทองแดง จึงต้องคำนึงถึงความยาวและความกว้างของการระบายลงบนวัตถุ ซึ่งจะมีผลโดยตรงกับการเพิ่มขึ้นของค่าความต้านทานด้วย โดยค่าความต้านทานแสดงดังรูปที่ 2 ซึ่งแสดงให้เห็นค่าความต้านทานที่เกิดขึ้นของสีนำไฟฟ้าเมื่อนำไฟใช้งานจริง
จากรูปที่ 2 จะเห็นได้ว่าในความยาวเท่าๆ กัน ยิ่งขนาดของแนวเส้นกว้างขึ้นเท่าไหร่ความต้านทานก็ยิ่งลดลงเรื่อยๆ (ลองนึกถึงขนาดของท่อน้ำก็ได้ ที่ขนาดท่อใหญ่น้ำจะไหลได้สะดวกกว่านั่นเอง) และความยาวยิ่งมากเท่าใด ค่าความต้านทานก็มากขึ้นตามไปด้วย
ตัวอย่างผลงานสร้างสรรค์จากสีนำไฟฟ้า
ต่อไปเรามาดูตัวอย่างการนำสีนำไฟฟ้าไปสร้างสรรค์โครงงานอิเล็กทรอนิกส์อาร์ตอย่างง่ายกันบ้าง เพื่อเป็นแนวทางให้กับผู้ที่ยังนึกไม่ออกว่ามันจะนำไปใช้ทำอะไรได้บ้าง
Bare Paint Lightswitch
สวิตช์ไฟที่ระบายขึ้นเองบนผนังจากสีนำไฟฟ้าเพื่อควบคุมการเปิดปิดไฟบ้านด้วยการตรวจจับประจุไฟฟ้าจากมือโดยใช้บอร์ด Arduino เป็นตัวตรวจจับสัญญาณและควบคุมรีเลย์ให้ต่อหน้าสัมผัสจ่ายไฟให้กับหลอดไฟ ดูรายละเอียดของโครงงานนี้ได้จาก http://www.bareconductive.com/bare-paint-lightswitch
Paper Halloween Masks
หน้ากากกระดาษสำหรับใส่ในวันฮาโลวีนที่มี LED 2 ดวงติดสว่างเหนือดวงตา LED ติดสว่างได้ด้วยแบตเตอรี่ 3V ที่ซ่อนอยู่ในส่วนหูของหน้ากาก การเชื่อมโยงทางไฟฟ้าของ LED และแบตเตอรี่กระทำผ่านสีนำไฟฟ้านั่นเอง
Glowing Halloween Card
อีกหนึ่งตัวอย่างที่ยังคงให้ความสำคัญในวันฮาโลวีนของชาวอเมริกันนั่นคือ การ์ดส่องสว่างด้วย LED โดยการใช้สีนำไฟฟ้าวาดเป็นลวดลายฟักทองแล้วต่อเข้ากับ LED เป็นลูกตา 2 ดวง
Holiday Card
ตัวอย่างในการเพิ่มความประทับใจให้กับผู้รับการ์ดอวยพรได้เป็นอย่างดี โดยการใช้สีนำไฟฟ้าวาดเป็นลวดลายตามต้องการ จากนั้นติด LED ในตำแหน่งที่เหมาะสม แล้วทำสวิตช์กดติดปล่อยดับโดยการระบายสีนำไฟฟ้ากับแผ่นกระดาษชิ้นเล็กเพื่อทำเป็นหน้าสัมผัสติดไว้มุมใดมุมหนึ่งของการ์ด เมื่อผู้รับกดสวิตช์ LED ก็ติดสว่างทันที
