ศาสตร์คณิตประดิษฐ์ป้ายไฟ LED มีจุดมุ่งหมายในการนำวัสดุเหลือใช้มาก่อให้เป็นประโยชน์ หรือนำมาดัดแปลงให้ดีขึ้น นำความรู้ทางคณิตศาสตร์ให้เกิดประโยชน์ในการใช้ทักษะชีวิต และเพื่อเสริมสร้างเจตคติที่ดีต่อวิชาคณิตศาสตร์

          ในช่วงเทศกาลคริตมาส และเทศกาลปีใหม่  ซึ่งส่วนใหญ่จะมีการใช้ชุดไฟประดับ LED  แสดงแสงสี       แต่เมื่อหมดช่วงเทศกาลชุดไฟประดับ LED เหล่านี้ไม่ได้ใช้ทำประโยชน์  ถูกทิ้งไว้เป็นขยะอิเล็กทรอนิกส์ แต่ถ้านำมารีไซเคิลใช้ให้เป็นประโยชน์  โดยนำชุดไฟประดับ LED  มาดัดแปลงทำให้เป็นข้อความ LED  ปัจจุบันจากความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยี   ทำให้เทคโนโลยีของ LED ก้าวหน้าอย่างรวดเร็วตามไปด้วย  ได้มีการนำ LED มาใช้ประโยชน์แพร่หลายมากขึ้นเรื่อย ๆ เช่น ในไฟป้ายตัวอักษร  ป้ายไฟข้อความวิ่ง  ตกแต่งอาคาร  สถานที่  สัญญาณจราจร ไฟท้ายรถยนต์ ป้ายสัญญาณต่างๆ  จอภาพยนตร์ขนาดใหญ่   ซึ่งปัจจุบันหลอดไฟทั้งหมดได้พัฒนามาใช้แสงสว่างด้วยหลอดไฟ LED   เนื่องจากประหยัดพลังงาน  มีอายุการใช้งานที่ยาวนาน   การดูแลรักษาง่าย กว่าหลอดไฟ  และไม่มีสารปรอท

ภาพที่ 1 LED ไดโอดเปล่งแสง
ที่มา : ปิยวดี เอ่งฉ้วน  ดัดแปลงจาก https://pixabay.com, Clker-Free-Vector-Images

          ในบทความได้นำชุดไฟประดับ LED มาเป็นป้ายไฟตัวอักษร โดยใช้กระดาษกราฟในการออกแบบตัวอักษร กำหนดจุดที่จะใส่หัว LED การประดิษฐ์ป้ายไฟ LED ได้ใช้วัสดุอุปกรณ์ใหม่ เพื่อให้เห็นถึงต้นทุนในการทำ ป้ายไฟ LED แต่ถ้าเรานำวัสดุอุปกรณ์มารีไซเคิลทำก็จะทำให้เกิดการประหยัดอย่างมาก และสามารถนำไปให้ก่อเป็นรายได้เสริมอีกทางหนึ่ง

          ศาสตร์คณิตประดิษฐ์ป้ายไฟ LED  คือ การนำวิชาคณิตศาสตร์มาสร้างสรรค์ผลิตภัณฑ์ ชุดไฟประดับ LED เพื่อแสดงข้อความหรือเป็นการโฆษณา

   ภาพที่ 2  ป้ายไฟแสดงข้อความ “ทรงพระเจริญ”
ที่มา : ปิยวดี เอ่งฉ้วน

วิธีทำป้ายไฟ LED จากหลอดไฟประดับ LED เพื่อนำกลับมาใช้ใหม่ ทำให้ลดปัญหาขยะอิเล็กทรอนิกส์

วัสดุอุปกรณ์

1. สมุดกราฟ
2. แผ่นฟิวเจอร์บอร์ดสีดำ
3. หลอดไฟประดับ LED สีขาว ชุดสำเร็จรูป (เปลี่ยนสีได้ 6 สี)
4. เทปเยื่อกาว 2 หน้า เทปโฟมกาว 2หน้า
5. ผ้าเทป สีดำ
6. เหล็กแหลม มีด  กรรไกร
7. ปืนกาว

          ขั้นตอนการทำ

1. จัดหาอุปกรณ์

 
             ภาพที่ 3 หลอดไฟประดับ LED ที่นำมาใช้เพื่อลดขยะอิเล็กทรอนิกส์
             ที่มา : ปิยวดี เอ่งฉ้วน

2. ออกแบบข้อความ “ทรงพระเจริญ” โดยใช้วิธีลงตัวอักษรบนกระดาษกราฟซึ่งใช้ความรู้เรื่องคู่อันดับและกราฟเพื่อให้ข้อความมีความสวยงาม

ภาพที่ 4 ลงตัวอักษรบนกระดาษกราฟ ข้อความ “ทรงพระเจริญ”
ที่มา : ปิยวดี เอ่งฉ้วน

3. นำข้อความที่ออกแบบ “ทรงพระเจริญ” ติดบนแผ่นฟิวเจอร์บอร์ด แล้วทำการเจาะด้วยเหล็กแหลม ให้เป็นรูที่มีขนาดเท่ากับขนาดของหลอดไฟประดับ LED

 ภาพที่ 5  ข้อความที่ทำการเจาะให้เป็นรูมีขนาดเท่ากับหลอดไฟประดับ LED
ที่มา : ปิยวดี เอ่งฉ้วน

4. นำหลอดไฟประดับ LED สอดเข้าช่องที่ได้ทำการเจาะเสร็จแล้ว

ภาพที่ 6 นำหลอดไฟ LED ใส่ในช่องที่ทำการเจาะ
ที่มา : ปิยวดี เอ่งฉ้วน

ภาพที่ 7 การนำหลอดไฟประดับ LED ที่นำกลับมาใช้ใหม่ เป็นชิ้นงานใหม่ที่เสร็จเรียบร้อย   
ที่มา : ปิยวดี เอ่งฉ้วน

           ข้อความ “ทรงพระเจริญ” ใช้จุดทั้งหมด 257 จุด แสดงว่าใช้หลอดไฟ LED ทั้งหมด 257 ดวง โดยใช้หลอดไฟทั้งหมด 3 ชุด ชุดละ 100 บาท

การคิดต้นทุน ข้อความ “ทรงพระเจริญ”

          ต้นทุนป้ายไฟ LED ข้อความ “ทรงพระเจริญ” เท่ากับ 450 + 10 + 160 + 300 + 92

          450 + 10 + 160 + 300 + 92    =       (450 + 10) + (160 + 300) + 92

                                                      =        460 + 460 + 92

                                                      =        (460 + 460) + 92

                                                      =        920 + 92

                                                      =        1,012

           ป้ายไฟ LED ข้อความ “ทรงพระเจริญ มีต้นทุน 1,012 บาท

แหล่งที่มา

วิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี, 2561, ขยะอิเล็กทรอนิกส์. สืบค้นเมื่อ 3 สิงหาคม 2561, จากhttps://th.wikipedia.org/wiki/ขยะอิเล็กทรอนิกส์

วิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี, 2561 11 มิถุนายน, ไดโอดเปล่งแสง. สืบค้นเมื่อ 3 สิงหาคม 2561, จาก https://th.wikipedia.org/wiki/ไดโอดเปล่งแสง

สมจิตร  ชื่อปรีชา.  หนังสือแบบเรียนคณิตศาสตร์ป.4  สถาบันพัฒนาคุณภาพวิชาการ.  กรุงเทพมหานคร , 2548 

กรมวิชาการ กระทรวงศึกษาธิการ. คู่มือครู คณิตศาสตร์ ชั้นประถมศึกษาปีที่ 5. กรุงเทพฯ :  โรงพิมพ์ สกสค. ลาดพร้าว, 2551.