Page 52 - วิทยาศาสตร์เทคโนโลยี และสิ่งแวดล้อมเพื่อชีวิต
P. 52
9-42 วทิ ยาศาสตรเ์ ทคโนโลยีและสิ่งแวดล้อมเพอ่ื ชวี ติ
ยังมีเคร่ืองสแกนโครงสร้างนาโนชนิดอ่ืนๆ อีก เช่น ตรวจวัดสมบัติทางเคมี การกระจายของ
ประจไุ ฟฟา้ สมบัติทางแสง ค่าคงตัวไดอิเลก็ ตริก อณุ หภมู ิ การหมนุ ของโครงสรา้ ง ฯลฯ อปุ กรณ์เหลา่ น้ี
ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์และนักวิจัยสามารถมองเห็นโครงสร้างในระดับอะตอมได้ ซึ่งมีส่วนส�ำคัญในการ
ท�ำความเขา้ ใจโครงสรา้ งตา่ งๆ ในระดบั นาโน
4. เครื่องมือสร้างโครงสร้างนาโน
เครอื่ งมอื ทใ่ี ชใ้ นการตรวจวดั และสำ� รวจโครงสรา้ งนาโนยงั สามารถใชเ้ ปน็ เครอื่ งมอื ในการสรา้ งหรอื
ปรบั แตง่ โครงสรา้ งนาโนไดเ้ ชน่ กนั โดยทวั่ ไปแลว้ เราสามารถเคลอ่ื นยา้ ยอะตอมหรอื โมเลกลุ บนพนื้ ผวิ ดว้ ย
การผลักหรือใช้ปลายแหลมของเคร่ืองมือจับออกมาจากพ้ืนผิวนั้น แล้ววางกลับลงไปใหม่ในต�ำแหน่งท่ี
ต้องการ ในการผลักอะตอมปลายแหลมของเคร่ืองสแกนจะท�ำหน้าท่ีเหมือนแขนของรถแบ๊กโฮในการดัน
ก้อนหิน ส่วนการจับอะตอมปลายแหลมท�ำหน้าที่เหมือนขั้วแม่เหล็กไฟฟ้าของรถแบ๊กโฮท่ีใช้เคล่ือนย้าย
เศษเหลก็
การสร้างหรือปรับแต่งโครงสร้างนาโนด้วยเคร่ืองสแกนใช้ประโยชน์ได้หลายหลายรูปแบบ แต่มี
ขอ้ จำ� กดั คอื เป็นเทคนิคท่ตี ้องเสียคา่ ใช้จ่ายสงู มากและใช้เวลานาน ไมส่ ามารถผลิตสนองความต้องการได้
คราวละมากๆ ได้ ในอนาคตถา้ การพฒั นาดา้ นนาโนมคี วามกา้ วหนา้ มากขนึ้ การสรา้ งโครงสรา้ งนาโนดว้ ย
วธิ นี นี้ ่าจะเสยี ค่าใชจ้ ่ายน้อยลงและมีประสิทธิภาพมากขนึ้
ภาพที่ 9.29 การใช้ STM ปรับแต่งโครงสร้างนาโน
ที่มา: www.cryogenic.physics.by
ในการประยุกต์นาโนเทคโนโลยีกับการผลิตหรือสร้างวัตถุท่ีมีขนาดเล็กระดับนาโนเมตรมีวิธีการ
พ้นื ฐานอยู่ 2 วธิ ี ได้แก่ 1. เทคโนโลยีแบบบนลงล่าง หมายถึง การน�ำวสั ดขุ นาดใหญม่ าท�ำเปน็ อปุ กรณ์
ขนาดเล็กระดับนาโนเมตร เป็นการท�ำโครงสร้างขนาดนาโนเมตรโดยใช้เทคโนโลยีแบบหยาบ และ
2. เทคโนโลยีแบบล่างข้ึนบน หมายถึง การน�ำอนุภาคขนาดเล็กระดับอะตอมมาสร้างอุปกรณ์ท่ีต้องการ
เป็นการท�ำโครงสร้างหรือผลิตสิ่งของโดยการน�ำอะตอม/โมเลกุล มาจัดเรียงหรือประกอบกันทีละอะตอม/
โมเลกุลจนได้อุปกรณ์ระดับนาโน เคร่ืองสแกนอนุภาคหรือโครงสร้างนาโนมีปลายแหลมท�ำหน้าที่หย่ังวัด
พลงั งานเหมอื นกบั มอื แตม่ ขี นาดเลก็ ประมาณหนง่ึ อะตอมเทา่ นน้ั เมอื่ ลากผา่ นโครงสรา้ งนาโน เครอ่ื งสแกน
