บทความและข่าวสาร / NANO TECHNOLOGY นาโนเทคโนโลยี

NANO TECHNOLOGY นาโนเทคโนโลยี


เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้อง กับกระบวนการจัดการ การสร้าง หรือการวิเคราะห์ วัสดุ อุปกรณ์ เครื่องจักรผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดเล็ก ในระดับนาโนเมตร (ประมาณ 1-100 นาโนเมตร) รวมถึงการออกแบบการประดิษฐ์เครื่องมือ เพื่อใช้สร้างหรือวิเคราะห์วัสดุในระดับที่เล็กมาก ๆ เช่น การจัดอะตอม และโมเลกุล ในตำแหน่งที่ต้องการได้อย่างถูกต้องส่งผลให้โครงสร้างของวัสดุ หรืออุปกรณ์ มีสมบัติพิเศษขึ้น ไม่ว่าทางด้านกายภาพ เคมี หรือชีวภาพ ทั้งนี้สามารถนำไปใช้ให้เกิดประโยชน์ได้อีกมากมาย

ขนาดของโมเลกุล ดีเอ็นเอ มีความกว้าง 2.5 นาโนเมตร ซึ่งขนาด 1 นาโนเมตร คือ ขนาดของอะตอมที่มีความเล็กกว่าเส้นผ่าศูนย์กลางของเส้นผมมนุษย์ถึงแปดหมื่นเท่า โดยสิ่งที่มีขนาดในช่วง 1-100 nm จัดว่าเป็นนาโนเทคโนโลยีเกือบทั้งสิ้น

นาโนเทคโนโลยีกับ CPU คือขนาดของทรานซิสเตอร์ในตัว CPU โดยใน Core ของ CPU นั้นจะประกอบไปด้วยทรายซิสเตอร์ที่เล็กระดับ nm หลายล้านตัว ยิ่งทรานซิสเตอร์มีขนาดเล็กมากเท่าไร ลายวงจรที่ใช้ก็จะเล็กลงเท่านั้น ส่งผลให้ใช้ไฟเลี้ยง CPU ลดลงไปด้วย ข้อดีของการกินไฟน้อยนั้น นอกจากจะช่วยประหยัดไฟแล้ว ยังจะช่วยลดความร้อนได้ดีขึ้น ถ้าขนาดของทรานซิสเตอร์เล็กลง จะสามารถเพิ่มจำนวนของทรานซิสเตอร์ในตัว CPU ได้มากขึ้น จะสามารถเพิ่มความเร็วเพิ่มขึ้น และมีประสิทธิภาพมากขึ้นด้วย

TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company) บริษัท ที่รับผลิตชิป สัญชาติ ไต้หวัน ที่มีลูกค้าใหญ่ๆ อย่างแอปเปิล และ NVIDIA ผู้ผลิต CPU โดยใช้เทคโนโลยีการผลิต Ultraviolet Lithography Process (ULP) 

Ultraviolet Lithography Process :  เป็นเทคโนโลยีเอ็กซ์เรย์แบบอ่อน ซึ่งมีความยาวคลื่น 13.5 นาโนเมตร เครื่องสแกน EUV ในปัจจุบันช่วยให้ความละเอียดลดลงเหลือ 22nm half-pitch ในระบบ แหล่งกำเนิดแสง EUV ใช้เลเซอร์กำลังสูงเพื่อสร้างพลาสมา (อ้างอิงจาก semiengineering)

ประโยชน์ ของนาโนเทคโนโลยี ขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าสามารถปรับโครงสร้างของวัสดุในขนาดที่เล็กมากเพื่อให้ได้คุณสมบัติเฉพาะ

- น้ำหนักเบาของรถยนต์ รถบรรทุก เครื่องบิน เรือ และยานอวกาศ ลดลงรวมไปถึง ความสามารถนำไปสู่การประหยัดของเชื้อเพลิง

- สามารถเปลี่ยน เซลลูโลส จากเศษไม้ ก้านข้าวโพด หญ้ายืนต้นที่ไม่ได้รับปุ๋ย ฯลฯ เป็น เอทานอล เพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิง  และยังช่วยให้ผลิตผลทางการเกษตรเพิ่มขึ้น

- วัสดุ นาโนเซลลูโลส ได้แสดงให้เห็นถึงการใช้งานที่เป็นไปได้ในภาคอุตสาหกรรมต่างๆ รวมถึงอิเล็กทรอนิกส์ การก่อสร้าง บรรจุภัณฑ์ อาหาร พลังงาน การดูแลสุขภาพ ยานยนต์ และการป้องกันประเทศ

- ประหยัดค่าใช้จ่าย และช่วยลดมลพิษ ในการกลั่นปิโตรเลียมและในเครื่องฟอกไอเสียเชิงเร่งปฏิกิริยายานยนต์

- สีทาบ้าน ที่สามารถทำความสะอาดตัวเองได้ซึ่งต้านทานสิ่งสกปรกและรอยตำหนิ

เซลลูโลส (Cellulose) :  เป็นโครงสร้างหลักของผนังเซลล์