โรงเรียนบ้านคลองปราบ

หมู่ที่ 2 บ้านคลองปราบ ตำบลคลองปราบ อำเภอบ้านนาสาร จังหวัดสุราษฎร์ธานี 84120

Mon - Fri: 9:00 - 17:30

077-341966

นาโนเมตร เทคโนโลยีการประมวลผลระดับนาโนและการคิดค้น

นาโนเมตร เป็นหน่วยวัดความยาว 1 นาโนเมตรเท่ากับ 10 เครื่องวัดกำลังที่ 9 หนึ่งนาโนเมตรมีขนาดเท่ากับอะตอม 4 เท่า ซึ่งเล็กกว่าความยาวของแบคทีเรียเพียงตัวเดียว แบคทีเรียตัวเดียวไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า เนื่องจากมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 5 ไมครอน เมื่อวัดด้วยกล้องจุลทรรศน์ สมมติว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นผมเท่ากับ 0.05 มิลลิเมตร

โดยเฉลี่ยแล้วแบ่งออกเป็น 50,000 เส้นในทิศทางตามแนวแกนและความหนาของแต่ละเส้นประมาณ 1 นาโนเมตรซึ่งกล่าวอีกนัยหนึ่ง 1 นาโนเมตรเท่ากับ 0.000001 มิลลิเมตร นาโนศาสตร์และเทคโนโลยี นาโนเทคโนโลยีคือ การศึกษาคุณสมบัติและการประยุกต์ใช้วัสดุที่มีขนาดโครงสร้างตั้งแต่ 1 ถึง 100 นาโนเมตร

การพัฒนานาโนเทคโนโลยีนำไปสู่สาขาวิชาต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับนาโนเทคโนโลยี เนื่องจากมีการแพทย์นาโน เคมีนาโน นาโนอิเล็กทรอนิกส์ วัสดุนาโน นาโนเทคโนโลยีเป็นต้น นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกทราบถึงความสำคัญของนาโนเทคโนโลยีต่อการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ดังนั้นทุกประเทศในโลกจึงไม่ลังเลที่จะพัฒนานาโนเทคโนโลยี ด้วยความพยายามที่จะยึดพื้นที่ในด้านนาโนเทคโนโลยี จากการวิจัยจนถึงปัจจุบัน มีแนวคิดเกี่ยวกับนาโนเทคโนโลยีอยู่ 3 ประการ ซึ่งประการแรกคือ นาโนเทคโนโลยีระดับโมเลกุลที่เสนอโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน

นาโนเมตร

ในปี 1986 ตามแนวคิดนี้ เครื่องจักรที่รวมโมเลกุลสามารถนำไปใช้จริงได้ เพื่อให้โมเลกุลทุกชนิดสามารถรวมกันได้ สามารถสร้างโครงสร้างโมเลกุลชนิดใดก็ได้ แนวคิดของนาโนเทคโนโลยีนี้ยังไม่มีความคืบหน้าอย่างมีนัยสำคัญ ประการที่สองคือ การวางตำแหน่งนาโนเทคโนโลยี เป็นขีดจำกัดของเทคโนโลยีไมโครแมชชีนนิ่ง

เพราะนั่นคือ เทคโนโลยีการสร้างโครงสร้างขนาดนาโนเทียม ผ่านการประมวลผลที่มีความแม่นยำระดับนาโน เทคโนโลยีการประมวลผลระดับนาโนนี้ ยังทำให้การย่อขนาดเซมิคอนดักเตอร์ใกล้จะถึงขีดจำกัดแล้ว แม้ว่าเทคโนโลยีที่มีอยู่จะยังพัฒนาต่อไปตามทฤษฎีแล้ว ในที่สุดมันก็จะถึงขีดจำกัด เนื่องจากหากความกว้างของเส้นของวงจรลดลงเรื่อยๆ ฟิล์มฉนวนที่ประกอบเป็นวงจรจะบางมาก

ซึ่งจะทำลายผลกระทบของฉนวน นอกจากนี้ยังมีปัญหาเช่น การสร้างความร้อนและการสั่น เพื่อที่จะแก้ปัญหาเหล่านี้ นักวิจัยกำลังศึกษานาโนเทคโนโลยีรูปแบบใหม่ แนวคิดที่สามเสนอจากมุมมองของชีววิทยา ในขั้นต้นสิ่งมีชีวิตมีโครงสร้างระดับนาโนในเซลล์และแผ่นชีวะ การพัฒนาคอมพิวเตอร์โมเลกุลดีเอ็นเอและคอมพิวเตอร์ชีวภาพของเซลล์ ได้กลายเป็นส่วนสำคัญของนาโนเทคโนโลยีชีวภาพ

เอฟเฟกต์นาโนหมายความว่า วัสดุนาโนมีคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่แปลกหรือผิดปกติ ซึ่งวัสดุดั้งเดิมไม่มี ตัวอย่างเช่น ทองแดงที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าเดิม จะไม่นำไฟฟ้าจนกว่าจะถึงขีดจำกัดระดับนาโนที่แน่นอนซิลิคอนไดออกไซด์ที่เป็นฉนวนดั้งเดิมคริสทัล การนำไฟฟ้าเริ่มต้นที่ขีดจำกัดนาโนเมตร

เนื่องจากวัสดุนาโนมีลักษณะเฉพาะของอนุภาคขนาดเล็กพื้นที่ผิวจำเพาะขนาดใหญ่ พลังงานพื้นผิวสูงและอะตอมของพื้นผิวในสัดส่วนที่มาก ตลอดจนลักษณะพิเศษสามประการของพวกมัน ได้แก่ เอฟเฟกต์พื้นผิว เอฟเฟกต์ขนาดเล็กและเอฟเฟกต์อุโมงค์ควอนตัมด้วยตาเปล่า สำหรับของแข็งผงหรือเส้นใย เมื่อขนาดหนึ่งมิติน้อยกว่า 100 นาโนเมตรจะถึงขนาดนาโนเมตร

ซึ่งสามารถเรียกได้ว่า เป็นวัสดุนาโน สำหรับอนุภาคทรงกลมในอุดมคติ เมื่อพื้นที่ผิวจำเพาะมากกว่า 60 ตารางเมตรต่อกรัม ส่งผลต่อเส้นผ่านศูนย์กลาง เพราะจะเท่ากับหรือน้อยกว่า 100 นาโนเมตร ถึงนาโนเมตรขนาดในความเป็นจริงมีมาตราส่วนด้วยกล้องจุลทรรศน์ของวัสดุหลายชนิด ส่วนใหญ่แสดงเป็นนาโนเมตร

ตัวอย่างเช่น มาตรฐานกระบวนการเซมิคอนดักเตอร์ เพราะส่วนใหญ่แสดงเป็นนาโนเมตร ความแตกต่างหลักระหว่างนาโนเทคโนโลยี และเทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิกส์คือ การวิจัยนาโนเทคโนโลยีคือ การควบคุมอะตอมและโมเลกุลแต่ละตัว เพื่อให้ได้หน้าที่เฉพาะ จากนั้นใช้ความผันผวนของอิเล็กตรอนในการทำงาน

ในขณะที่เทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิกส์ ทำได้โดยการควบคุมกลุ่มอิเล็กทรอนิกส์เป็นหลัก หน้าที่ของมันคือ การใช้ลักษณะอนุภาคของอิเล็กตรอนที่จะทำงาน วัตถุประสงค์ของการวิจัยและพัฒนานาโนเทคโนโลยีของประชาชนคือ เพื่อให้เกิดการควบคุมที่มีประสิทธิภาพทั้งหมด

ในปี 2524 นักวิทยาศาสตร์ได้คิดค้นกล้องจุลทรรศน์แบบอุโมงค์สแกน ซึ่งเป็นเครื่องมือสำคัญในการศึกษานาโนเทคโนโลยี โลกของอะตอมและโมเลกุลสามารถเห็นได้ตั้งแต่นั้นเป็นต้นไป ในปี 1990 การประชุมนาโนเทคโนโลยีนานาชาติครั้งแรกจัดขึ้นที่เมืองบัลติมอร์สหรัฐอเมริกา และเกิดรูปแบบของนาโนเทคโนโลยีขึ้น

ในปี พ.ศ. 2534 มนุษย์ค้นพบท่อนาโนคาร์บอน ซึ่งมีมวลเป็น 1 ใน 6 ของปริมาณเหล็กที่เท่ากัน แต่มีความแข็งแรงมากกว่าเหล็ก 10 เท่า กลายเป็นประเด็นร้อนในการวิจัยนาโนเทคโนโลยี ในปี 1989 มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด ได้นำกลุ่มอะตอมออก และใช้อะตอมของซีนอนเพื่อตั้งชื่อว่า มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด

ในปี 1997 นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันใช้ประสบความสำเร็จอิเล็กตรอนเดียวที่จะย้ายอิเล็กตรอนเดียวเป็นครั้งแรก เทคโนโลยีนี้สามารถนำมาใช้ในการพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีหลายพันเท่าสูงความเร็ว และความจุมากกว่าที่เป็นอยู่ในขณะนี้ ในปีเดียวกันนั้น มหาวิทยาลัยนิวยอร์กได้ค้นพบทางวิทยาศาสตร์ว่า ดีเอ็นเอสามารถใช้สร้างอุปกรณ์เชิงกลที่ระดับนาโนเมตรได้

 

บทความอื่นที่น่าสนใจ การดื่มน้ำ ประโยชน์ของการดื่มน้ำเพื่อสุขภาพ อธิบายรายละเอียดได้ดังนี้