นาโนเทคโนโลยี ความลับที่อยู่เหนือทุกจินตนาการ

นาโนเทคโนโลยี ความลับที่อยู่เหนือทุกจินตนาการ

นาโนเทคโนโลยี (Nanotechnology) เป็นเทคโนโลยีการประกอบและผลิตสิ่งต่างๆ ขึ้นจากการเรียงตัวของอนุภาคขนาดเล็ก
เช่น อะตอมหรือโมเลกุลเข้าด้วยกันด้วยความแม่นยำในระดับนาโนเมตร (หนึ่งส่วนในร้อยล้านเซนติเมตร) หรือเรียกในอีกชื่อ
ว่า แองสตรอม ยูนิต (Angstrom unit) ซึ่งต้องอาศัยวิทยาการหลากหลายสาขาทั้งเคมี, ฟิสิกส์, ชีววิทยา, อิเล็กทรอนิกส์และอื่นๆ
โดยเฉพาะสาขาคอมพิวเตอร์ (ระดับการใช้หุ่นยนต์แทนแรงงานมนุษย์) สำหรับการทำงาน

บุคคลที่ได้รับการยกย่องให้เป็นบิดาของนาโนเทคโนโลยีได้แก่ Richard Feyman (นักฟิสิกส์ผู้ได้รับรางวัลโนเบลในปี 1965)
ซึ่งเป็นผู้เปิดความคิดเกี่ยวกับความเป็นไปได้ของนาโนเทคโนโลยีวิทยาศาสตร์ โดยเขาได้กล่าวไว้ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1959 ว่า
“ในอนาคตข้างหน้ามนุษย์จะสามารถสร้างสิ่งต่างๆ ได้ด้วยการจัดเรียงอะตอมได้ในระดับที่แม่นยำซึ่ง ณ วันนี้ยังไม่มีกฎฟิสิกส์
ใดๆ หรือรวมถึงกฎแห่งความไม่แน่นอนใดๆ มาขัดขวางความเป็นไปได้นี้” จากนั้นจนถึงปัจจุบันจึงได้มีการพัฒนาอย่างสืบเนื่อง
เป็นลำดับ

นาโนเทคโนโลยีเริ่มถูกนำมาใช้ในการผลิตเครื่องมือจักรกลในประวัติศาสตร์มนุษยชาติเมื่อไม่นานมานี้ โดยคาดหวังว่า
เครื่องมือดังกล่าวจะสามารถปฏิวัติอุตสาหกรรมทุกประเภท เทคโนโลยีใหม่นี้จะทำให้เราเข้าใจถึงชีวโมเลกุล และต้นกำเนิดของ
สรรพสิ่งต่างๆ ในอีก 20 ปีข้างหน้าได้ดียิ่งขึ้นกว่าที่เคยทำการศึกษากันมาตลอดสองพันปีที่ผ่านมา เรียกได้ว่าอีกไม่นานจะไม่มีสิ่ง
ใดที่ไม่เกี่ยวข้องกับนาโนเทคโนโลยี เพราะมันจะเป็นองค์ความรู้พื้นฐานให้กับทุกอย่างที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการผลิต
ในยุคแรกของนาโนเทคโนโลยี มีเป้าหมายคือ ความสามารถที่จะทำการผลิตเครื่องมือที่ทำจากนาโนเทคโนโลยี โดยในปี
2543 มหาวิทยาลัยคอร์แนล ได้ผลิตอุปกรณ์กลไกชิ้นหนึ่งด้วยนาโนเทคโนโลยีเป็นเครื่องแรกของโลก ซึ่งมีชื่อเป็นที่รู้จักใน
วงการวิทยาศาสตร์ว่า อุปกรณ์กลไก (Nano Electro Machanical System : NEMS) ที่มีขนาดเล็กกว่าเม็ดเลือดแดง เพื่อควบคุม
และตรวจตราร่างกาย เช่น ระบบภูมิคุ้มกันและอื่นๆ อุปกรณ์นี้สามารถซ่อมแซมจนถึงระดับ DNA ได้ ซึ่งหมายความว่า เป็นครั้ง
แรกที่งานซึ่งอยู่ในความควบคุมอย่างถูกต้องแม่นยำนั้นสามารถทำให้สำเร็จได้ถึงระดับโมเลกุล จากนี้ไปผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ ตั้งแต่
ยาหรือวิธีบำบัดรักษาโรคต่างๆ สามารถออกแบบหรือผลิตขึ้นแบบอะตอมต่ออะตอม และถึงแม้ว่าสิ่งประดิษฐ์ด้วยนาโนเทคโนโลยี
ข้างต้นจะไม่มีชีวิต แต่จัดเป็นผลงานเลือดผสมชิ้นแรกระหว่างวิทยาการชีวภาพและวิศวกรรม

ปัจจุบันนาโนเทคโนโลยีได้ครอบคลุม ความหมายไปถึงเทคโนโลยีที่สามารถกำหนดถึงระดับอะตอมให้มีโครงสร้างอย่างที่
ต้องการได้ โดยไม่ต้องอาศัยการผ่านเป็น สารมัธยันตร์ (intermediate) ในกระบวนการผลิต จึงไม่เกิดผลพลอยได้ รวมทั้งของ
เสีย ยกตัวอย่างเช่น ถ้าต้องการผลิตพลาสติก, กระบวนการผลิตแบบดั้งเดิม สารเคมีที่ทำปฏิกริยาจะถูกรวมเข้าด้วยกันผ่าน
หลากหลายขั้นตอนภายใต้สภาวะที่จำเพาะ เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ตามที่ต้องการ ซึ่งปฏิกริยาที่เกิดขึ้นไม่สามารถเปลี่ยนแปลงสาร
เคมีได้ทั้งหมดให้กลายเป็นผลิตภัณฑ์เพียงอย่างเดียวได้ แต่จะมีผลิตผลพลอยได้และของเสียเกิดขึ้นควบคู่กันไปด้วย ในทางที่
ต่างกัน ถ้าผลิตพลาสติกโดยใช้นาโนเทคโนโลยี การผลิตจะกระทำได้โดยการป้อนสารซึ่งเป็นอะตอมของธาตุบริสุทธิ์ เช่น
คาร์บอน, ไฮโดรเจนและออกซิเจนเข้าไป และกำหนดให้แต่ละอะตอมก่อพันธะเคมีต่อกัน ผลลัพธ์ที่ได้จะปราศจากสารมัธยันตร์
ไม่มีผลิตผลพลอยได้ และของเสียใดๆ เกิดขึ้นและสามารถสร้างผลิตภัณฑ์สุดท้ายเป็นพลาสติกตามที่ต้องการได้โดยทุกอณูของ
ตัวทำปฏิกริยาจะกลายเป็นผลิตภัณฑ์สุดท้ายได้ทั้งหมด

หลังจากนี้กี่ปีกัน ที่เราจะถึงยุคของ Nano อย่างแท้จริง และเมื่อถึงวันนั้น คงไม่มีใครแก่หรือป่วย หรือแม้กระทั่งตาย…
แล้วมนุษย์อย่างเราจะท้าทายพระเจ้าได้จริงหรือไม่

ผู้ชม [1634] คน

Comments

นาโนเทคโนโลยี ความลับที่อยู่เหนือทุกจินตนาการ

มิติที่4
About The Author
- ผู้หลงไหลในความลี้ลับของจักวาล จุดกำเนิดของเอกภพ ปริศนามนุษต่างดาว การเดินทางข้ามเวลา และทฤษฎีสัมพัทธภาพ ฟิสิกส์ดาราศาสตร์ ขอบคุณทุกท่านที่ติดตามครับ