1,590 Views
Favorite
เมื่อมีการปฏิวัติแนวคิดและเทคนิคทางด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในปลายคริสต์ศตวรรษที่ ๒๐ นาโนเทคโนโลยี (nanotechnology) จึงได้ถือกำเนิดขึ้นมาและได้รับการพัฒนาอย่างจริงจังในทศวรรษที่ผ่านมา ต่อเนื่องมาจนถึงทศวรรษนี้เป็นที่คาดหวังว่าคงจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงครั้งยิ่งใหญ่เกี่ยวกับกระบวนการผลิตและการบริโภคในด้านต่าง ๆ คำว่า นาโน (nano) มีรากศัพท์มาจากคำในภาษากรีกว่า "nanos" และในภาษาละตินว่า "nanus" แปลว่า "แคระ" หรือ "จิ๋ว" ส่วนคำว่า เทคโนโลยี (technology) หมายถึง วิทยาการที่นำเอาความรู้ทางวิทยาศาสตร์มาใช้ให้เกิดประโยชน์ ในทางปฏิบัติและอุตสาหกรรม ดังนั้นคำว่า นาโนเทคโนโลยี ตามรูปศัพท์จึงหมายถึง วิทยาการที่นำเอาความรู้เกี่ยวกับเรื่องหรือสิ่งเล็กจิ๋วมาใช้ประโยชน์ในทางปฏิบัติหรืออุตสาหกรรม
ระยะเวลาที่ผ่านมาเราคุ้นเคยกับคำว่าไมโครซึ่งนำมาใช้เป็นคำนำหน้าหน่วยแสดงปริมาณโดยมีค่าเป็นตัวเลขเท่ากับ ๑๐-๖ ในระยะเวลาต่อไปเราจะต้องทำความคุ้นเคยกับคำนาโนซึ่งเป็นคำนำหน้าหน่วยแสดงปริมาณ ๑๐-๙ หรือ ๑/๑,๐๐๐,๐๐๐,๐๐๐ ตัวอย่างเช่น เมื่อนำมาใช้นำหน้าหน่วยวัดจาก "เมตร" เป็น "นาโนเมตร" ย่อมหมายถึง ปริมาณในระดับเพียงหนึ่งพันล้านส่วนของเมตรหรือ ๑๐-๙ เมตรเท่านั้น สำหรับการศึกษาในระดับนาโนมักจะใช้ขนาดในช่วงตั้งแต่ ๑ - ๑๐๐ นาโนเมตร
ตัวอย่างต่อไปนี้อาจทำให้เห็นภาพความเล็กของขนาดนาโนเมตร คือ
นาโนเทคโนโลยีมีความเกี่ยวข้องกับศาสตร์ที่เรียกว่า ศาสตร์นาโน (nanoscience) อย่างใกล้ชิด ศาสตร์นาโนเป็นความรู้เชิงบูรณาการที่ศึกษาเกี่ยวกับสมบัติของระบบในขนาดประมาณ ๑ - ๑๐๐ นาโนเมตร ครอบคลุมหลักของศาสตร์ต่าง ๆ ทั้งทางด้านกายภาพและชีวภาพซึ่งเทคนิคการวิเคราะห์และสังเคราะห์ที่เน้นในด้านการจัดการเกี่ยวกับอะตอมและโมเลกุล เช่น การจัดเรียงตัว การเคลื่อนย้ายตำแหน่ง การเกิดปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันของอะตอมและโมเลกุลเหล่านั้นดังแสดงในตัวอย่างต่อไปนี้
ในกระบวนการสร้างหรือสังเคราะห์หุ่นยนต์ขนาดเล็กจิ๋วมากเพื่อนำยาเข้าไปไว้ในร่างกายเฉพาะในตำแหน่งที่เกิดเซลล์มะเร็งหรือเนื้อร้ายในปริมาณยาที่เหมาะสมและในช่วงเวลาที่กำหนดเพื่อให้เกิดประสิทธิผลสูงสุดในการรักษา
สำหรับเก็บข้อมูลให้อยู่กันอย่างเป็นระบบที่มีประสิทธิภาพและมีเสถียรภาพมากขึ้นตามหลักการของศาสตร์นาโนช่วยให้สามารถเก็บข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้เนื้อที่บนแผ่นซีดีให้เกิดประโยชน์สูงสุด ดังนั้นข้อมูลของหนังสือทั้งหมดในห้องสมุดขนาดใหญ่อาจสามารถบรรจุลงในแผ่นซีดีเพียงแผ่นเดียวเท่านั้นโดยใช้วิธีการของนาโนเทคโนโลยี
ทั้ง ๒ ตัวอย่างดังกล่าวข้างต้นนั้นเป็นเพียงส่วนน้อยของผลิตภัณฑ์นาโนเทคโนโลยีที่กำลังแข่งขันกันพัฒนา นอกจากนี้ปัจจุบันความสำเร็จในเชิงพาณิชย์ที่เกี่ยวกับนาโนเทคโนโลยีที่โดดเด่น ได้แก่ เทคโนโลยีที่เกี่ยวกับสิ่งทอและเทคโนโลยีชีวภาพ
