มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) ค้นพบสูตรเล่นแร่แปรธาตุ 'เพิ่มมูลค่าทองคำ' หวังยกระดับอุตสาหกรรมเครื่องประดับไทย

ช่วงเดือน มิ.ย. 2567 มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) รายงานว่าอุตสาหกรรมอัญมณี และเครื่องประดับเป็นหนึ่งในอุตสาหกรรมที่ประเทศไทยมีความสามารถในการแข่งขันบนเวทีโลก โดยในปี 2566 ไทยมีมูลค่าส่งออกมากถึง 14,636.88 ล้านดอลลาร์สหรัฐ สูงเป็นอันดัน 3 หรือ 5.14% ของมูลค่าสินค้าส่งออกโดยรวมของไทย (ที่มา: ศูนย์เครื่องมืออัญมณีและเครื่องประดับ สถาบันวิจัยและพัฒนาอัญมณีและเครื่องประดับแห่งชาติ) ซึ่งนอกจากอัญมณีและเครื่องประดับแล้ว สิ่งที่มีความสำคัญไม่แพ้กันก็คือ “ตัวเรือน” ของเครื่องประดับ ซึ่งปัจจุบันแพลทินัม (Platinum) ที่เป็นโลหะ เนื้อสีขาวใช้ทำตัวเรือนที่ได้รับความนิยม และมีราคาเครื่องประดับแพงกว่าทองคำ (Gold) ประมาณ 2-3 เท่า ทำให้ “โลหะผสมทองขาว” (White Gold Alloys) ที่เป็นโลหะผสมระหว่างทองคำ กับธาตุอื่น ๆ เช่น เงิน ทองแดง สังกะสี และนิกเกิล และอื่น ๆ ได้รับความนิยมมากขึ้น เพราะให้เนื้อโลหะสีขาวคล้ายแพลทินัมแต่ราคาที่ถูกกว่า

ปัญหาสำคัญ คือ นิกเกิลที่ผสมอยู่ในโลหะผสมทองขาว สามารถทำให้ผู้สวมใส่บางคนเกิดอาการแพ้ เป็นผื่นแดงได้ ทางสหภาพยุโรปจึงมีกฎหมายจำกัดปริมาณนิกเกิลในเครื่องประดับที่นำเข้า โดยปริมาณนิกเกิลที่ถูกปล่อยออกมาจากเครื่องประดับ หรืออุปกรณ์ที่ต้องสัมผัสผิวหนังต้องไม่เกิน 0.5 ไมโครกรัมต่อตารางเซนติเมตรของผิวที่สัมผัสต่อสัปดาห์ ซึ่งข้อบังคับนี้ทำให้เกิดความต้องการโลหะผสมทองขาวที่ไม่มีส่วนผสมของนิกเกิล มาเป็นตัวเรือนเพิ่มมากขึ้น แต่โลหะผสมทองขาวที่ไม่ใส่นิกเกิลมักจะมีสีของเนื้อโลหะสีขาวออกเหลืองอ่อน ไม่ได้เป็นสีขาวเหมือนแพลทินัมทำให้ไม่สวยงาม จึงต้อง “ชุบโรเดียม” ทำให้ตัวเรือนสีขาวตามต้องการ แต่ตัวเรือนประเภทนี้เมื่อใช้งานไประยะหนึ่งจะเกิดการสึก ลอก หลุด ล่อน ของผิวโรเดียม สีขาวอมเหลืองของเนื้อโลหะชั้นในจะปรากฏขึ้นมาทำให้เครื่องประดับดูด้อยมูลค่าลง

ซึ่งเป็นโจทย์วิจัยที่เป็นความต้องการของผู้ประกอบการ จากนั้นนำมาสู่การสร้าง “นวัตกรรมการเพิ่มมูลค่าทอง” โดย รองศาสตราจารย์ ดร.สิริพร โรจนนันต์, รองศาสตราจารย์ ดร.สุรศิษฐ์ โรจนนันต์ และนางสาวศิรินทรา จิตชุ่ม คณะพลังงานสิ่งแวดล้อมและวัสดุ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี ร่วมกันพัฒนาโลหะผสมทองขาวขึ้นใหม่โดยในส่วนผสมปราศจากนิกเกิล สวย แวววาว ทนการขูดขาวนได้ดี ไม่หมอง และเป็นการเพิ่มมูลค่าทองให้สูงขึ้น

รองศาสตราจารย์ ดร.สิริพร โรจนนันต์ กล่าวว่า งานวิจัยนี้เป็นการพัฒนาโลหะผสมทองเพื่อเปลี่ยนสี จากเหลืองเป็นสีขาว เพื่อตอบสนองความต้องการของผู้ผลิตและลูกค้าที่นิยมสินค้าเครื่องประดับทองแท้ ประเภท High End ซึ่งมีมูลค่า และราคาขายสูงกว่าเครื่องประดับทองที่มีสีเหลือง โจทย์ที่ได้จากผู้ประกอบการคือการทำโลหะผสมทองมีเนื้อโลหะสีขาวเกรด Premium White ที่ไม่มีส่วนผสมของนิกเกิล สีไม่ลอกล่อน และมีความคงทนแข็งแรง จึงจำเป็นต้องสร้างสรรค์กระบวนการผลิตใหม่ ทั้งในเรื่องส่วนผสมและกระบวนการผลิต ศึกษาว่าต้องใช้ส่วนผสมใดเพื่อปรับสมบัติด้านสี ความแข็ง ความคงทน และต้านความหมองดี ต้องใช้กระบวนการผลิตอย่างไร เพื่อให้ได้สมบัติตามต้องการ ซึ่งต้องคิดอย่างถี่ถ้วนรอบคอบ เพราะกระบวนการวิจัยต้องใช้ทุนวิจัยค่อนข้างมาก ซึ่งได้รับการสนับสนุนอย่างดีจากผู้ประกอบการ

จากการทำงานวิจัยที่ผ่านมา ทำให้ค้นพบสิ่งใหม่ ทั้งส่วนผสมใหม่และกระบวนการผลิตใหม่ ในการสร้างสรรค์โลหะผสมสีขาวสามารถแก้โจทย์ที่ผู้บริโภคและผู้ผลิตต้องการได้ครบถ้วน ผลผลิตที่ได้เป็นทองมีเนื้อโลหะสีขาวอยู่ในเกรด Premium White สวย เงา แวววาว ไม่มีนิกเกิลเจือปน ถือเป็นทางเลือกใหม่ของสินค้าเครื่องประดับราคาสูง ที่ไม่ทำให้เกิดอาการระคายเคืองที่ผิวของผู้สวมใส่ มีความแข็งมากกว่าของเดิมจึงทนต่อการบิดเบี้ยวเสียรูป ทนการเสียดสี ทนการขีดข่วนได้ดี ทนความหมองดี ลดการนำเข้ามาสเตอร์อัลลอยส์สำเร็จรูปจากต่างประเทศ ผลคือ ได้โลหะผสมทองขาวชนิดใหม่ที่ปราศจากนิกเกิล ซึ่งเป็นปัญหาหลักในการส่งออกเครื่องประดับโลหะผสมทองขาวไปยังต่างประเทศ และยังสามารถลดต้นทุนการผลิต ทั้งยังทำให้ราคาขายสูงขึ้น เป็นการเพิ่มมูลค่าทองได้โดยไม่จำเป็นต้องชุบผิวด้วยโรเดียม ช่วยลดขั้นตอนการผลิตและลดต้นทุนจากค่าชุบโรเดียมลงได้อีก

“ที่สำคัญไม่ยิ่งหย่อนจากการเพิ่มมูลค่าทอง สิ่งที่ได้คือการทำให้เกิดองค์ความรู้ใหม่ในประเทศ ซึ่งสร้างความเข้มแข็งให้กับเทคโนโลยีที่มี เพิ่มศักยภาพและความสามารถในการวิจัยและพัฒนาไปสู่ระดับสากล ที่จะช่วยเพิ่มความสามารถในการแข่งขัน สามารถส่งออกเครื่องประดับเพื่อจำหน่ายในต่างประเทศนำเงินตราเข้าไทย สนับสนุนการพึ่งพาตนเองได้ภายในประเทศ และช่วยพัฒนาอุตสาหกรรมเครื่องประดับแท้จำนวนมาก ซึ่งเป็นอุตสาหกรรมส่งออกที่สำคัญของประเทศไทย นำรายได้เข้าประเทศสูงลำดับต้นๆ” รองศาสตราจารย์ ดร.สิริพร กล่าวทิ้งท้ายถึงผลกระทบที่งานวิจัยสร้างขึ้นให้กับประเทศ

นวัตกรรมการเพิ่มมูลค่าทองได้ผ่านการทดสอบจริง ใช้งานได้จริง มีความพร้อมของเทคโนโลยีสู่อุตสาหกรรมในระดับ TRL: 8-9 เป็นผลงานที่พร้อมส่งมอบ ผ่านการพิสูจน์เรียบร้อยแล้ว เผยแพร่องค์ความรู้ให้กับผู้ประกอบการแล้ว หากผู้ประกอบการอุตสาหกรรมเครื่องประดับทองหรืออุตสาหกรรมอื่น ๆ ที่สนใจ สามารถติดต่อได้ที่ สำนักงานวิจัย นวัตกรรมและพันธมิตร (สวนพ.) มหาวิทยาลัยเทคโนโลนีหระจอมเกล้าธนบุรี นอกจากนั้นแล้ว ด้วยผลกระทบที่เกิดต่อวงการเครื่องประดับของไทย ผลงานนวัตกรรมการเพิ่มมูลค่าทอง ได้รับรางวัลระดับดีมาก สาขาวิทยาศาสตร์กายภาพและคณิตศาสตร์ จากงาน “วันนักประดิษฐ์ ประจำปี 2567” จัดโดย สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.) กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (อว.) เมื่อ 2 ก.พ. 2567 ที่ผ่านมา