ฟิสิกส์ทฤษฎีและฟิสิกส์ของอนุภาค (Theoretical and Particle Physics)
↗ ฟิสิกส์ของอนุภาค (Particle Physics)
ฟิสิกส์อนุภาค คือ ฟิสิกส์ที่ศึกษาองค์ประกอบที่เล็กที่สุดของสสารซึ่งคืออนุภาคมูลฐานต่าง ๆ เช่น เลปตอน ควาร์ก นิวตริโน รวมไปถึงอันตรกิริยาพื้นฐานของอนุภาคมูลฐานซึ่งประกอบไปด้วยแรงแม่เหล็กไฟฟ้า แรงนิวเคลียร์อย่างอ่อน แรงนิวเคลียร์อย่างเข้ม การศึกษาฟิสิกส์อนุภาคนั้นอยู่ภายใต้ทฤษฎีสนามควอนตัม ซึ่งเป็นทฤษฎีควอนตัมที่ให้การทำนายที่แม่นยำที่สุดเท่าที่มนุษยชาติเคยมีมา ความท้าทายของฟิสิกส์อนุภาคคือการค้นหาฟิสิกส์นอกเหนือแบบจำลองมาตรฐาน เพื่อหาคำตอบที่สำคัญของปัญหาต่าง ๆ เช่น สสารมืดซึ่งเป็นสสารส่วนใหญ่ของเอกภพคืออะไร พลังงานมืดซึ่งคือพลังงานส่วนใหญ่ของเอกภพคืออะไร เอกภพเริ่มต้นและวิวัฒนาการอย่างไร ทำไมเราถึงเห็นสสารมากกว่าปฎิสสารในเอกภพ แรงพื้นฐานทั้งสามแรงเป็นแรงเดียวกันภายใต้ทฤษฎีรวมแรงครั้งใหญ่หรือไม่ นิวตริโนมีมวลด้วยกระบวนการใดและทำไมมันถึงมีมวลน้อยมากเมื่อเทียบกับอนุภาคชนิดอื่น
↗ จักรวาลวิทยาและความโน้มถ่วงเชิงทฤษฎี (Cosmology and Theoretical Gravity)
เอกภพในปัจจุบันสามารถบรรยายได้ด้วยทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปหรือทฤษฎีความโน้มถ่วงของไอน์สไตน์ โดยกลุ่มวิจัยของเราได้มุ่งเน้นศึกษาการขยายตัวแบบเร่งออกของเอกภพในระยะแรกเริ่มที่เรียกว่าอินเฟลชันและการขยายตัวด้วยความเร่งของเอกภพในยุคปัจจุบันที่เรียกว่าปัญหาพลังงานมืด โดยการศึกษาการขยายตัวออกแบบเร่งของเอกภพทั้งสองช่วงนี้จะใช้แบบจำลองของสสารประหลาดที่มีความดันเป็นลบและการปรับแต่งทฤษฎีความโน้มถ่วงของไอน์สไตน์ นอกจากนี้เรายังศึกษาความเป็นไปได้ในการอธิบายปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นในหลุมดำ (ทั้งเชิงคลาสสิคและกึ่งควอนตัม) และวัตถุทางดาราศาสตร์มวลหนัก เช่น ดาวนิวตรอน ด้วยทฤษฎีการปรับแต่งความโน้มถ่วงอีกด้วย
↗ ฟิสิกส์ของฮาดรอน (Physics of Hadron)
ควอนตัมรงคพลศาสตร์ (คิวซีดี) เป็นทฤษฎียุคใหม่ของแรงนิวเคลียร์อย่างเข้ม คิวซีดีประสบความสำเร็จอย่างยิ่งเมื่อใช้อธิบายอันตรกิริยาของควาร์กและกลูออนที่ระดับพลังงานสูง ๆ อย่างไรก็ตามเราไม่สามารถการคำนวณแบบเดียวกันกับทฤษฎีคิวซีดีที่พลังงานต่ำได้ นอกจากนี้ แรงนิวเคลียร์อย่างเข้มระหว่างนิวคลีออนในนิวเคลียสยังไม่สามารถใช้คิวซีดีอธิบายได้โดยตรง และมีปัญหาอื่นที่เกิดขึ้นคือ เราสามารถทำความเข้าใจเรโซแนนซ์และการกักกันในคิวซีดีโดยใช้ฮาดรอนแทนที่ควาร์กและกลูออนได้อย่างเป็นระบบหรือไม่ และคิวซีดีสามารถทำนายการมีอยู่ฮาดรอนที่แปลกประหลาดได้อย่างไร เป็นต้น กลุ่มวิจัยของเราได้มุ่งเน้นศึกษา เรโซแนนซ์ของฮาดรอนประหลาดที่มีเลขควอนตัมสปินและพาริตี้ต่างจากฮาดรอนมาตรฐาน แรงนิวเคลียร์สำหรับนิวคลีออนสองหรือสามตัว โดยใช้ทฤษฎีสนามยังผลจากสมมาตรของคิวซีดีเป็นหลัก
อาจารย์ที่ทำวิจัยด้านนี้
ฟิสิกส์ทางการแพทย์ รังสีฟิสิกส์ และอิเล็กทรอนิกส์ (Medical Physics, Radiation Physics, and Electronics)
↗ ฟิสิกส์การแพทย์เป็นสาขาหนึ่งของฟิสิกส์ที่เกี่ยวข้องกับการประยุกต์ใช้หลักการและเทคนิคทางฟิสิกส์ในการวินิจฉัยและรักษาโรคในมนุษย์ นักฟิสิกส์การแพทย์ทำงานอย่างใกล้ชิดกับผู้เชี่ยวชาญทางการแพทย์ เช่น นักรังสีวิทยา นักเนื้องอกวิทยาทางรังสี และแพทย์เวชศาสตร์นิวเคลียร์ เพื่อพัฒนาและใช้เทคโนโลยีภาพและการรักษาสำหรับการวินิจฉัยและรักษาโรค นักฟิสิกส์การแพทย์มีส่วนร่วมในกิจกรรมที่หลากหลาย รวมถึงการออกแบบและการใช้งานระบบภาพ เช่น X-ray, CT และ PET Scan เป็นต้น นักฟิสิกส์การแพทย์ยังมีบทบาทสำคัญในการรับรองการใช้รังสีทางการแพทย์อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ ทั้งสำหรับผู้ป่วยและสำหรับบุคลากรทางการแพทย์ ซึ่งรวมถึงการตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุปกรณ์การถ่ายภาพและการรักษาได้รับการสอบเทียบอย่างถูกต้อง และปริมาณรังสีอยู่ในขอบเขตที่ปลอดภัย เช่นเดียวกับการดำเนินการวิจัยเพื่อหาผลกระทบระยะยาวของการได้รับรังสีทางการแพทย์ ฟิสิกส์การแพทย์เป็นสาขาที่เติบโตอย่างรวดเร็ว โดยมีการพัฒนาเทคโนโลยีและแอพพลิเคชั่นใหม่ ๆ อย่างต่อเนื่อง ความต้องการนักฟิสิกส์ทางการแพทย์คาดว่าจะเพิ่มขึ้นในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า เนื่องจากความต้องการเทคโนโลยีทางการแพทย์ขั้นสูงและมีประสิทธิภาพยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่อง
อาจารย์ที่ทำวิจัยด้านนี้
ดาราศาสตร์และเอกภพวิทยา (Astronomy and Cosmology)
↗ เอกภพวิทยา (Cosmology)
งานวิจัยด้านเอกภพวิทยาเกี่ยวข้องกับการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ของเอกภพโดยรวม รวมถึงจุดกำเนิด วิวัฒนาการ โครงสร้าง และการเปลี่ยนแปลงของเอกภพ เป็นสาขาหนึ่งของฟิสิกส์ดาราศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการวิจัยและศึกษาคุณสมบัติขนาดใหญ่ของเอกภพ รวมถึงการศึกษากาแล็กซี ดาวฤกษ์ และการกระจายตัวของสสารและพลังงาน โดยเป้าหมายของการศึกษาเกี่ยวกับเอกภพวิทยาคือการเข้าใจธรรมชาติและวิวัฒนาการของจักรวาลอย่างไรเมื่อเวลาผ่านไป ตลอดจนทดสอบและพัฒนาทฤษฎีเกี่ยวกับโครงสร้าง จุดกำเนิด และอนาคตของมัน
อาจารย์ที่ทำวิจัยด้านนี้
↗ ฟิสิกส์ศึกษาและดาราศาสตร์ (Education Physics and Astronomy)
ฟิสิกส์ศึกษาเน้นการศึกษาเกี่ยวกับการเรียนการสอนหลักการและทฤษฎีพื้นฐานทางฟิสิกส์ โดยมุ่งเน้นไปที่การพัฒนากลยุทธ์การสอนที่มีประสิทธิภาพและเนื้อหาสำหรับการสอนฟิสิกส์ ตลอดจนการประเมินการเรียนรู้ของนักเรียนในวิชาฟิสิกส์ เป้าหมายของการวิจัยทางฟิสิกส์ศึกษา คือ การช่วยให้นักเรียนเข้าใจโลกทางกายภาพและพัฒนาทักษะการคิดเชิงวิพากษ์และการแก้ปัญหา สาขาวิชานี้เกี่ยวข้องกับการใช้กิจกรรมภาคปฏิบัติ การทดลองในห้องปฏิบัติการ และการจำลองเพื่อให้นักเรียนมีส่วนร่วมในการเรียนรู้แนวคิดทางฟิสิกส์และเพื่อส่งเสริมความเข้าใจในวิชานั้น ๆ ฟิสิกส์การศึกษายังเกี่ยวข้องกับการศึกษาการเรียนรู้ของนักเรียนและปัจจัยที่เอื้อต่อความสำเร็จของนักเรียนในวิชาฟิสิกส์ เช่น แรงจูงใจ ความรู้เดิม และรูปแบบการเรียนรู้
อาจารย์ที่ทำวิจัยด้านนี้
วัสดุศาสตร์ (Materials Science)
↗ แบตเตอรี่ (Battery)
แบตเตอรี่ชนิดลิเธียมไอออน คือ แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ชนิดหนึ่งที่ใช้ลิเธียมไอออนเป็นตัวพาประจุหลัก แบตเตอรี่ประกอบด้วยขั้วไฟฟ้า 2 ขั้ว แคโทดและแอโนด คั่นด้วยอิเล็กโทรไลต์ เมื่อชาร์จแบตเตอรี่ ไอออนลิเธียมจะย้ายจากแคโทดไปยังแอโนด และเมื่อแบตเตอรี่หมดไอออนจะเคลื่อนกลับไปที่แคโทด แบตเตอรี่ชนิดลิเธียมไอออนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานที่หลากหลาย รวมถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค เช่น สมาร์ทโฟนและแล็ปท็อป เช่นเดียวกับในรถยนต์ไฟฟ้าและระบบจัดเก็บพลังงานหมุนเวียน เป็นที่นิยมเนื่องจากความหนาแน่นของพลังงานสูง ซึ่งช่วยให้สามารถเก็บพลังงานจำนวนมากไว้ในบรรจุภัณฑ์ขนาดเล็กและน้ำหนักเบา แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนยังมีวงจรชีวิตที่ค่อนข้างยาว ซึ่งหมายความว่าสามารถชาร์จและคายประจุได้หลายครั้งโดยไม่สูญเสียความสามารถในการเก็บประจุ แต่อย่างไรก็ตามแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนก็มีข้อเสียอยู่บ้าง รวมถึงค่าใช้จ่ายที่ค่อนข้างสูงเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ประเภทอื่น ๆ และอาจมีปัญหาเรื่องความร้อยระหว่างการใช้งาน ซึ่งอาจเกิดขึ้นได้หากแบตเตอรี่มีความร้อนสูงเกินไปและปล่อยพลังงานออกมาเร็วเกินไป การวิจัยที่กำลังดำเนินอยู่นั้นมีเป้าหมายเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและความปลอดภัยของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน และทำให้มีราคาไม่แพงสำหรับการใช้งานอย่างแพร่หลาย
อาจารย์ที่ทำวิจัยด้านนี้
↗ วัสดุเทอร์โมอิเล็กทริก (Thermoelectric Materials)
วัสดุเทอร์โมอิเล็กทริกเป็นวัสดุที่สามารถเปลี่ยนพลังงานความร้อนเป็นพลังงานไฟฟ้าและในทางกลับกัน โดยสมบัตินี้เกิดขึ้นปรากฏการณ์จากเทอร์โมอิเล็กทริก ซึ่งอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างความแตกต่างของอุณหภูมิและแรงดันไฟฟ้าในวัสดุ วัสดุเทอร์โมอิเล็กทริกสามารถใช้เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าจากความร้อนเหลือทิ้งหรือทำให้วัตถุเย็นลงโดยการดูดซับความร้อนและแปลงเป็นไฟฟ้า วัสดุเทอร์โมอิเล็กทริกจัดประเภทตามค่า ZT ซึ่งเป็นตัวชี้วัดประสิทธิภาพของการแปลงพลังงาน ค่า ZT สูงบ่งชี้ถึงประสิทธิภาพสูงและความสามารถในการผลิตพลังงานไฟฟ้าได้มากขึ้นจากปริมาณความร้อนที่กำหนด การพัฒนาวัสดุเทอร์โมอิเล็กทริกชนิดใหม่ที่มีค่า ZT สูงเป็นการวิจัยที่กำลังพัฒนา และถือเป็นงานวิจัยสำหรับการสร้างแหล่งพลังงานที่มีประสิทธิภาพและยั่งยืนมากขึ้นในอนาคต
อาจารย์ที่ทำวิจัยด้านนี้
↗ วัสดุไดอิเล็กทริกและวัสดุสำหรับกักเก็บพลังงาน (Dielectric Materials and Energy Storage Materials)
วัสดุไดอิเล็กทริกเป็นฉนวนไฟฟ้าที่เก็บพลังงานในสนามไฟฟ้าเมื่ออยู่ภายใต้แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ วัสดุเหล่านี้มีคุณสมบัติในการเก็บประจุไฟฟ้าและช่วยให้กระแสไฟฟ้าไหลได้ วัสดุไดอิเล็กตริกมักใช้เป็นฉนวนไฟฟ้าในอุปกรณ์และระบบไฟฟ้า เช่น ตัวเก็บประจุไฟฟ้า (Capacitor) หม้อแปลง และมอเตอร์ไฟฟ้า มีบทบาทสำคัญในการส่งและจ่ายพลังงานไฟฟ้าโดยลดการสูญเสียทางไฟฟ้าและเพิ่มประสิทธิภาพของระบบไฟฟ้า โดยทั่วไปแล้วมีวัสดุไดอิเล็กตริกหลายประเภท ได้แก่ เซรามิก พอลิเมอร์ และของเหลว ซึ่งแต่ละชนิดมีคุณสมบัติและการใช้งานเฉพาะของตัวเอง ตัวอย่างเช่น เซรามิกมีความคงตัวต่ออุณหภูมิสูงและมีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกสูง ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูง ในขณะที่พอลิเมอร์มีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกต่ำและทนทานต่อสารเคมีได้ดี ทำให้เหมาะสำหรับใช้เป็นฉนวนไฟฟ้า การเลือกวัสดุไดอิเล็กทริกขึ้นอยู่กับการใช้งานเฉพาะและข้อกำหนดสำหรับคุณสมบัติทางไฟฟ้าและความร้อน ความเสถียรทางเคมี และต้นทุน
อาจารย์ที่ทำวิจัยด้านนี้
↗ วัสดุศาสตร์เชิงคำนวณ (Computational Materials Science)
งานวิจัยด้านวัสดุศาสตร์เชิงคำนวณเป็นสาขาวิชาที่ใช้เครื่องมือการคำนวณและการจำลองเพื่อทำความเข้าใจคุณสมบัติและพฤติกรรมของวัสดุ โดยจะรวมหลักการจากวัสดุศาสตร์ ฟิสิกส์ เคมี และวิทยาการคอมพิวเตอร์เพื่อพัฒนาและใช้แบบจำลองการคำนวณเพื่อทำนายพฤติกรรมของวัสดุภายใต้สภาวะต่าง ๆ แบบจำลองเหล่านี้ใช้เพื่อจำลองคุณสมบัติทางโครงสร้าง อิเล็กทรอนิกส์ ความร้อน และทางกลของวัสดุ และเพื่อทำความเข้าใจพฤติกรรมของวัสดุภายใต้สิ่งเร้าต่าง ๆ เช่น อุณหภูมิ ความดัน และการเสียรูป เป้าหมายของงานวิจัยด้านนี้ คือ การปรับปรุงความเข้าใจของเราเกี่ยวกับวัสดุและเพื่ออำนวยความสะดวกในการค้นพบและออกแบบวัสดุใหม่ที่มีคุณสมบัติดีขึ้น สาขาวิชานี้มีการใช้งานที่หลากหลาย รวมถึงการพัฒนาวัสดุใหม่ ๆ สำหรับการใช้งานด้านพลังงาน อิเล็กทรอนิกส์ และชีวการแพทย์ ตลอดจนการศึกษาพฤติกรรมของวัสดุในสภาวะที่รุนแรง เช่น อุณหภูมิและความดันสูง
อาจารย์ที่ทำวิจัยด้านนี้
↗ วัสดุชีวภาพ (Biomaterials)
วัสดุชีวภาพเป็นวัสดุที่ออกแบบและนำไปใช้ประโยชน์ทางการแพทย์ ได้แก่ รากฟันเทียม อวัยวะเทียม และอุปกรณ์ทางการแพทย์ วัสดุชีวภาพได้รับการคัดเลือกโดยพิจารณาจากความเข้ากันได้ทางชีวภาพ และมีคุณสมบัติเชิงกลที่โดดเด่น เช่น ความแข็งแรงและความยืดหยุ่น และคุณสมบัติทางเคมีและกายภาพ เช่น ความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพและความคงตัวทางชีวภาพ วัสดุชีวภาพทั่วไป ได้แก่ โลหะ เช่น ไททาเนียมและเหล็กกล้าไร้สนิม พอลิเมอร์ เช่น โพลิเอทิลีนและโพลิโพรพิลีน และเซรามิก เช่น ไฮดรอกซีอะพาไทต์และอลูมินา วัสดุชีวภาพแต่ละประเภทมีคุณสมบัติเฉพาะที่เหมาะกับการใช้งานทางการแพทย์เฉพาะด้าน ตัวอย่างเช่น โลหะมักใช้สำหรับการปลูกถ่ายกระดูกเนื่องจากความแข็งแรงและความทนทาน ในขณะที่พอลิเมอร์ใช้สำหรับการเปลี่ยนเนื้อเยื่ออ่อนเนื่องจากความยืดหยุ่นและความเข้ากันได้ทางชีวภาพ การพัฒนาวัสดุชีวภาพเป็นสหวิทยาการที่ผสมผสานความรู้จากวัสดุศาสตร์ ชีววิทยา และการแพทย์เข้าไว้ด้วยกัน การวิจัยอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับวัสดุชีวภาพมีเป้าหมายเพื่อปรับปรุงความเข้ากันได้ทางชีวภาพและประสิทธิภาพของวัสดุเหล่านี้ รวมถึงการพัฒนาวัสดุใหม่ที่มีคุณสมบัติดีขึ้นเพื่อใช้ในทางการแพทย์
อาจารย์ที่ทำวิจัยด้านนี้
↗ ซีเมนต์และการขึ้นรูป 3 มิติ (Cement and 3D Printing)
ซีเมนต์เป็นวัสดุที่สามารถพบได้ในงานก่อสร้างทั่วไป ไม่ว่าจะเป็นอาคาร ถนน และสะพาน เป็นต้น ด้วยความสามารถในการนำไปใช้งานและสมบัติเฉพาะตัว แต่หนึ่งในข้อเสียของการผลิตซีเมนต์คือ กระบวนการผลิตซีเมนต์เป็นกระบวนการที่ใช้พลังงานและปล่อยก๊าซเรือนกระจกในปริมาณมาก วัสดุทดแทนซีเมนต์ที่มีความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่า เช่น จีโอโพลิเมอร์ และวัสดุอัลคาไล จึงเป็นวัสดุที่ได้รับความสนใจ วัตถุดิบที่ใช้ในการผลิตวัสดุทดแทนซีเมนต์ มักเป็นวัสดุเหลือใช้หรือเป็นผลพลอยได้จากกระบวนการอื่น เช่น ตะกรัน เถ้าหนัก และเถ้าลอย อย่างไรก็ตามกระบวนการขึ้นรูปซีเมนต์และวัสดุทดแทนซีเมนต์แบบดั้งเดิมจะใช้กระบวนการหล่อขึ้นรูป ซึ่งมีข้อจำกัดหลายประการ เช่น ความอิสระในการออกแบบ จากความจำเป็นที่ต้องใช้แบบหล่อในการขึ้นรูป ระยะเวลาในการทำงานที่ไม่สามารถทำได้อย่างต่อเนื่อง การใช้แรงงานคนที่จำเป็นต้องใช้จำนวนมาก ต้องมีความชำนาญ และยังมีความเสี่ยงภัยในการทำงาน ดังนั้นการประยุกต์นำเทคโนโลยีใหม่มาใช้ในการขึ้นรูปงานทางด้านการก่อสร้าง จึงกำลังเป็นที่สนใจ หนึ่งในนั้นคือการขึ้นรูปด้วยวิธีการพิมพ์แบบ 3 มิติ
อาจารย์ที่ทำวิจัยด้านนี้
นาโนเทคโนโลยี (Nanotechnology)
↗ นาโนเจนเนอเรเตอร์ (Nanogenerator)
เครื่องพลังงานไฟฟ้าในระดับนาโน (Nanogenrator) เป็นอุปกรณ์ที่แปลงพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้าในระดับนาโน ทำจากวัสดุและส่วนประกอบระดับนาโน เช่น เส้นไยนาโน ท่อนาโน หรือ นาโนคอมโพสิต ซึ่งสามารถเปลี่ยนพลังงานกลจำนวนเล็กน้อยให้เป็นพลังงานไฟฟ้าผ่านกระบวนการที่เรียกว่าเพียโซอิเล็กทริค (Piezoelectric effect) เครื่องกำเนิดนาโนมีการใช้งานที่มีศักยภาพในหลากหลายสาขา รวมถึงการเก็บเกี่ยวพลังงาน อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สวมใส่ได้และอุปกรณ์ชีวการแพทย์ ตัวอย่างเช่น สามารถรวมเข้ากับอุปกรณ์สวมใส่เพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้าจากการเคลื่อนไหวของร่างกาย หรือใช้ในการปลูกถ่ายทางการแพทย์เพื่อให้พลังงานแก่อุปกรณ์โดยไม่ต้องใช้แบตเตอรี่ การพัฒนาเครื่องกำเนิดนาโนเป็นสาขาที่เติบโตอย่างรวดเร็วและถือเป็นงานวิจัยสำหรับการสร้างแหล่งพลังงานที่มีประสิทธิภาพและยั่งยืนมากขึ้นในอนาคต
อาจารย์ที่ทำวิจัยด้านนี้
↗ นาโนเทคโนโลยีทางการแพทย์ (Nanomedicine)
นาโนเทคโนโลยีทางการแพทย์เกี่ยวข้องกับการประยุกต์วัสดุนาโน (Nanomaterials) สำหรับเทคโนโลยีและนวัตกรรมทางการแพทย์ โดยเกี่ยวข้องกับการใช้วัสดุและอุปกรณ์ระดับนาโน เช่น ไบโอเซ็นเซอร์สำหรับการวินิจฉัย การรักษา และการป้องกันโรค นาโนเทคโนโลยีทางการแพทย์มีศักยภาพในการปฏิวัติการดูแลสุขภาพด้วยนวัตกรรมสำหรับแก้ปัญหาทางการแพทย์ที่หลากหลาย เช่น การประยุกต์อนุภาคนาโนเพื่อส่งยา (Drug delivery) โดยตรงไปยังเซลล์ที่เกิดโรค หรือการบำบัดเชิงความร้อน (Photothermal therapy) ซึ่งช่วยลดผลข้างเคียงและเพิ่มประสิทธิภาพของการรักษา นอกจากนี้วัสดุนาโนสามารถประยุกต์เป็นนาโนเซ็นเซอร์เพื่อการตรวจคัดกรองโรค เช่น การประยุกต์อนุภาคนาโนเพื่อการตรวจวัดสารบ่งชี้ทางชีวภาพ (Biomarker) ของการเกิดโรคมะเร็ง เป็นต้น การวิจัยทางด้านการแพทย์ระดับนาโนของกลุ่มวิจัยในสาขาฟิสิกส์มุ่งเน้นพัฒนาวัสดุนาโนด้วยการจำลองเชิงคอมพิวเตอร์ด้วยทฤษฎีฟังชันนอลความหนาแน่น (Density functional theory) และการจำลองพลวัตรเชิงโมเลกุล (Molecular dynamic simulation) รวมทั้งการศึกษาในเชิงการทดลอง รวมกับการประยุกต์การเรียนรู้ด้วยเครื่อง (Machine learning) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการวินิจฉัยสารบ่งชี้ทางชีวภาพของการเกิดโรคต่าง ๆ ด้วยนาโนเซนเซอร์สำหรับตรวจคัดกรองโรค
อาจารย์ที่ทำวิจัยด้านนี้