Page 13 - เอกสารประกอบการเรียน หน่วยที่ 1
P. 13
วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีกับคุณภาพชีวิต
ภาพที่ 1.4 นาโนเทคโนโลยี
ที่มา : https://sites.google.com/site/malineethongpanyou/nano-thekhnoloyi
แนวทางหลักของการสังเคราะห์หรือการสร้างโครงสร้างนาโน ก็คือ การสังเคราะห์
โครงสร้างเพื่อให้ได้โครงสร้างที่มีเกรนหรืออนุภาคที่มีขนาดอยู่ในช่วงระหว่าง 1 – 100 นาโนเมตร
ดังแสดงไว้ตามภาพที่ 1.4 จึงจะนับได้ว่าเป็นโครงสร้างระดับนาโน โดยในปัจจุบันมีการใช้เทคโนโลยี
ที่มีอยู่อย่างหลากหลายวิธีการ หลากหลายเครื่องมือและอุปกรณ์ที่น ามาใช้ ซึ่งเครื่องมือหรือวิธีการ
ที่ถูกน ามาใช้งานส าหรับการสร้างโครงสร้างระดับนาโนนั้น สามารถพิจารณาแบ่งเป็นกลุ่มตาม
แนวทางการการผลิตโครงสร้างนาโนได้เป็น 2 ประเภท ได้แก่ กลุ่มวิธีการที่เรียกว่า นาโนลิโทกราฟี
(nanolithography) ซึ่งเป็นกลุ่มวิธีการสร้างโครงสร้างนาโนในรูปแบบการผลิตจากใหญ่ไปเล็ก
(top-down) และกลุ่มวิธีการที่เรียกว่า Scanning Probe Microscopy (SPM) การใช้กล้องจุลทรรศน์
อิเล็กตรอน (Electron Microscopy) และการใช้ความสามารถในการประกอบตัวเองได้ (self-assembly)
ซึ่งเป็นวิธีการสร้างโครงสร้างนาโนในรูปแบบการผลิตจากเล็กไปใหญ่ (bottom-up) โดยมีรายละเอียด
ดังนี้ กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงโดยทั่วไปที่มีใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบันนี้ สามารถที่จะ
ช่วยให้มนุษย์มองเห็นรายละเอียดได้สูงสุดอยู่ในระดับของช่วงแสงที่มนุษย์มองเห็นได้ คือ 400 - 700
นาโนเมตรเพียงเท่านั้น (หรือที่ดีที่สุดก็อยู่ในช่วงระดับความละเอียด 200 - 400 นาโนเมตร) ซึ่ง
ความละเอียดในระดับนี้นั้นไม่สามารถที่จะท าให้มองเห็นโลกระดับนาโนได้ แต่ทว่าเครื่องมือกลุ่ม
Scanning Probe Microscope (SPM) นี้ เป็นเครื่องมือที่ไม่ได้ใช้แสงที่มองเห็นได้แต่อย่างใด
หากแต่เป็นกลุ่มเครื่องมือที่ใช้ปลายแหลมที่มีขนาดเล็กระดับอะตอมวัดแรงระหว่างอะตอมหรือ
โมเลกุล หรือวัดเกี่ยวกับการลอดผ่านได้แบบควอนตัมของอิเล็กตรอน ดังนั้นจึงท าให้สามารถที่จะ
วัดได้อย่างละเอียดในระดับสเกลของควอนตัม (ซึ่งก็คือระดับอะตอมหรือโมเลกุลนั่นเอง) ท าให้
สามารถที่จะมองเห็นหรือศึกษาโลกที่มีขนาดเล็กระดับนาโนเมตรได้เป็นอย่างดี โดยมีความละเอียด
อยู่ในระดับมากถึง 0.1 นาโนเมตรเลยทีเดียว (หรือระดับอะตอมเดี่ยวเลยก็ว่าได้) Scanning Probe
13
