การศึกษากระบวนการพิมพ์สามมิติวัสดุไมซีเลียมคอมโพสิตด้วยแขนหุ่นยนต์เพื่อสร้างองค์ประกอบทางสถาปัตยกรรม

งานวิจัยนี้สำรวจศักยภาพของการนำเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติด้วยแขนหุ่นยนต์มาใช้ในการก่อสร้างสถาปัตยกรรม โดยมุ่งเน้นศึกษาการออกแบบและก่อสร้างองค์ประกอบทางสถาปัตยกรรมจากวัสดุไมซีเลียม ซึ่งเป็นวัสดุจากฐานชีวภาพธรรมชาติ สืบเนื่องจากงานวิจัยนี้มุ่งหวังที่จะพัฒนาแนวทางการก่อสร้างอย่างยั่งยืนเพื่อตอบสนองต่อปัญหาสิ่งแวดล้อมที่ทวีความรุนแรงขึ้น โดยใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติของไมซีเลียม ซึ่งเป็นวัสดุทดแทนที่ยั่งยืน ย่อยสลายได้ตามธรรมชาติ และผลิตได้จากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร อย่างไรก็ตามระบบและวิธีการก่อสร้างแบบเดิมนั้นประสบปัญหาเกี่ยวกับความไวต่อการปนเปื้อนของวัสดุไมซีเลียม รวมทั้งยังมีข้อจำกัดในการขึ้นรูปทรงที่ซับซ้อน ส่งผลให้ใช้ระยะเวลาในการก่อสร้างนาน การพิมพ์สามมิติด้วยแขนหุ่นยนต์จึงเข้ามาทดแทนข้อจำกัดดังกล่าวเนื่องจากช่วยให้เกิดความแม่นยำในการขึ้นรูปทรง ลดการสัมผัสจากมนุษย์ และสามารถสร้างรูปทรงที่ถูกออกแบบเฉพาะพื้นที่ได้อย่างรวดเร็ว จุดประสงค์งานวิจัยนี้คือ การศึกษาและทดลองเพื่อนำเสนอกระบวนการพิมพ์สามมิติวัสดุไมซีเลียมคอมโพสิตด้วยแขนหุ่นยนต์เพื่อสร้างองค์ประกอบทางสถาปัตยกรรมโดยมีขั้นตอนการวิจัยศึกษาพัฒนาส่วนวัสดุ อุปกรณ์เครื่องมือพร้อมชุดคำสั่ง ทดลองสร้างต้นแบบชิ้นงานองค์ประกอบทางสถาปัตยกรรม ประเมินประสิทธิภาพการผลิต ผลการเติบโตของไมซีเลียมและความเป็นไปได้ของระบบการก่อสร้างโดยผู้วิจัยและผู้เชี่ยวชาญ สรุปผลวิจัยให้เห็นถึงแนวทาง ศักยภาพ ข้อจำกัดของระบบการก่อสร้างดังกล่าว เสริมสร้างองค์ความรู้ เสนอแนวทางการออกแบบและก่อสร้างรูปแบบใหม่ให้กับวงการสถาปัตยกรรม ผลการศึกษาพบว่าหัวเชื้อไมซีเลียมที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในงานวิจัยนี้คือ หัวเชื้อไมซีเลียมจากเมล็ดข้าวฟ่างปั่น ผสมดินเหนียว และน้ำ ก่อนการใช้งานดินเหนียวต้องผ่านการฆ่าเชื้อ เนื่องจากผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าการควบคุมความสะอาดในทุกขั้นตอนเป็นสิ่งสำคัญมาก เป็นปัจจัยหลักที่ส่งผลให้เกิดการติดเชื้อบนชิ้นงานได้แม้ว่าวัสดุนั้นผ่านการฆ่าเชื้อก่อนหน้า นอกจากนี้ยังพบว่าการออกแบบพื้นที่ใส่เชื้อก้อนเห็ดเพิ่มเติมภายในชิ้นงานสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการเติบโตของไมซีเลียมได้ดี แข็งแรง ส่งผลให้เกิดดอกเห็ด เมื่อนำชิ้นงานมาประกอบติดตั้งไมซีเลียมมีการเติบโต และยึดเกาะระหว่างชิ้นงาน นำไปสู่แนวคิดการออกแบบผนังผลิตอาหาร การออกแบบข้อต่อองค์ประกอบสถาปัตยกรรมเพื่อการก่อสร้างติดตั้งโดยไม่ใช้วัสดุผสานเพิ่มเติม จากผลการศึกษาดังกล่าวผู้วิจัยสรุปแนวทางการก่อสร้างได้สามแนวทาง ได้แก่ การพิมพ์สามมิติต่อหนึ่งชิ้นงานโมดูลาร์การพิมพ์สามมิติแบบต่อเนื่องเพื่อผลิตชิ้นงานที่มีขนาดใหญ่มากขึ้น และการพิมพ์สามมิติหน้างานด้วยการบูรณาการหลายแขนหุ่นยนต์เพื่อสร้างสถาปัตยกรรมขนาดใหญ่ได้อย่างรวดเร็ว และท้ายที่สุดผลประเมินจากผู้เชี่ยวชาญคิดเห็นว่างานวิจัยนี้ไม่เพียงแต่สามารถนำเสนอแนวทางสู่ความยั่งยืน แต่ยังช่วยเพิ่มมูลค่าของผลิตภัณฑ์จากเห็ดในประเทศไทยได้อย่างมีประสิทธิภาพ