นาโนเทคโนโลยี  เทคโนโลยีการสร้างระดับนาโน  การสร้างโครงสร้างนาโนโดยเทคโนโลยีปัจจุบัน (4)
 
 
 

          เทคนิคการสร้างโครงสร้างนาโนในปัจจุบันนี้ โดยมากเป็นการทำงานในลักษณะที่กำหนดเป้าหมายเอาไว้แล้ว ดำเนินการประกอบหรือปรับแต่งตามที่เราต้องการ แต่จะวิเศษมากเพียงใดถ้าเราจัดหาเพียงองค์ประกอบต่างๆ ให้ครบ แล้วปล่อยให้โมเลกุลสร้างโครงสร้างขึ้นมาด้วยตัวเองตามแบบที่เราต้องการ วิธีการนี้เรียกว่า  การสังเคราะห์โดยจัดวางโมเลกุลอย่างเป็นระเบียบได้ด้วยตนเอง (self-assembly) โดยมีแนวคิดพื้นฐานที่ว่าโมเลกุลจะพยายามอยู่ในสภาวะที่ใช้ระดับพลังงานต่ำสุดเท่าที่จะทำได้  เพื่อที่จะให้อยู่ภายใต้สภาวะที่เสถียรที่สุด  โดยธรรมชาติแล้วการประกอบกันเป็นโมเลกุลก็ดำเนินไปตามนี้อยู่แล้ว  ไม่ว่าจะเป็นการยึดติดกับโมเลกุลอื่นหรือการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งภายในโครงสร้างโมเลกุลของตัวเอง ล้วนแล้วแต่เพื่อทำให้อยู่ในสภาวะที่ใช้ระดับพลังงานต่ำที่สุด

 
การสังเคราะห์โดยจัดวางโมเลกุลอย่างเป็นระเบียบได้ด้วยตนเองของผลึกอะลูมิเนียม  โดยการจัดเรียงตัวกันขึ้นเองของแต่ละอะตอมเป็นขั้น (โดยอะตอมสีเขียวที่อยู่มุมสุดจะเคลื่อนที่ขึ้นไปแทนที่ตำแหน่งของอะตอมสีน้ำเงิน  และผลักอะตอมสีน้ำเงินขึ้นไป ณ ตำแหน่งมุมสุดของอีกชั้นบนถัดไป)  จนกระทั่งได้เป็นโครงสร้างแบบกระท่อมของกลุ่มอะตอมอะลูมิเนียม 
 

          การสังเคราะห์โดยจัดวางโมเลกุลอย่างเป็นระเบียบได้ด้วยตนเองนี้  เป็นวิธีการผลิตโครงสร้างนาโนแบบจากเล็กไปใหญ่ (bottom-up) โดยที่การประกอบตัวเองได้เป็นแนวคิดพื้นฐานของโครงสร้างที่เกิดการรวมตัวกันอย่างเสถียรได้  โดยปราศจากการสร้างพันธะโควาเลนต์  โดยที่โครงสร้างนาโนนั้นจะเกิดการรวมตัวเข้าด้วยกันจากแรงแบบไอออนิค (ionic interactions)   พันธะไฮโดรเจน  พันธะที่เกิดจากการใกล้ชิดกันมากๆ ของอะตอม (dispersion forces)  พันธะโคออร์ดิเนชันหรือพันธะเดทีฟ (coordination or dative bond)  และแรงและพลังงานที่เกิดจากการไม่ชอบน้ำจากส่วนต่างๆ ของโมเลกุล (hydrophobic effects) เป็นต้น   วิธีการนี้จะเป็นการนำอะตอมหรือโมเลกุลวางลงไปยังพื้นผิวหรือโครงสร้างนาโน แล้วโมเลกุลนั้นจะเรียงตัวในตำแหน่งที่ต้องการได้เอง ทั้งนี้การรวมตัวกันเป็นไปเพื่อลดปริมาณระดับพลังงานโดยรวมให้อยู่ในระดับต่ำที่สุด ข้อได้เปรียบสำคัญของการผลิตโครงสร้างโมเลกุลด้วยวิธีการนี้ คือ สามารถสร้างโครงสร้างที่มีขนาดใหญ่ได้ ดังนั้นวิธีการนี้จึงมีแนวโน้มที่จะเป็นวิธีการใหม่ในการผลิตโครงสร้างระดับนาโนขนาดใหญ่ เช่น หน่วยความจำและหน่วยประมวลผลของคอมพิวเตอร์ เป็นต้น

 
 
          การสังเคราะห์โดยจัดวางโมเลกุลอย่างเป็นระเบียบได้ด้วยตนเองนี้  อาจถือได้ว่าเป็นเทคนิคการผลิตโครงสร้างระดับนาโนที่มีความสำคัญมากที่สุดก็ว่าได้  เพราะสามารถนำไปใช้งานได้อย่างกว้างขวาง  คลอบคลุมหลากหลายสาขา  มีศักยภาพในการสร้างโครงสร้างได้หลายขนาดทั้งขนาดเล็กและใหญ่  และยังเสียค่าใช้จ่ายในการผลิตน้อยอีกด้วย
 

คำศัพท์คณิตศาสตร์ที่น่าสนใจ

หมวด : | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |

    ศัพท์เคมี    ศัพท์คณิตศาสตร์   ศัพท์ฟิสิกส์   

  บทความวิทยาศาสตร์      ศัพท์ชีววิทยา      สื่อการสอนฟิสิกส์      ศัพท์วิทยาศาสตร์

พจนานุกรมเสียง 1   แมว    วัว 1    วัว 2    วัว 3   

เหมียว   แกะ     พจนานุกรมภาพการ์ตูน

พจนานุกรมภาพเคลื่อนไหว   ดนตรี  Bullets แบบ JEWEL 

พจนานุกรมภาพต่างๆ  ภาพเคลื่อนไหวของสัตว์ต่างๆ  โลกและอวกาศ

อุปกรณ์และเครื่องมือต่างๆ

 

การเรียนการสอนฟิสิกส์ 2  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

 

 1. ไฟฟ้าสถิต   2.  สนามไฟฟ้า   3. ความกว้างของสายฟ้า 

4.  ตัวเก็บประจุและการต่อตัวต้านทาน 

5. ศักย์ไฟฟ้า   6. กระแสไฟฟ้า  7. สนามแม่เหล็ก   8.การเหนี่ยวนำ

9. ไฟฟ้ากระแสสลับ   10. ทรานซิสเตอร์  11. สนามแม่เหล็กไฟฟ้าและเสาอากาศ 

12. แสงและการมองเห็น

13. ทฤษฎีสัมพัทธภาพ 14. กลศาสตร์ควอนตัม   

15. โครงสร้างของอะตอม   16. นิวเคลียร์   

17. การสอนไฟฟ้าแม่เหล็กของมหาวิทยาลัยรังสิต

กลับหน้าสารบัญ

กลับหน้าแรกโฮมเพจฟิสิกส์ราชมงคล

ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

หนังสืออิเล็กทรอนิกส์