Nanotechnologijų požiūrio „iš viršaus į apačią“ ir „iš apačios į viršų“ skirtumas
Share
Nanotechnologijų metodas „iš viršaus į apačią“ arba „iš apačios į viršų“
Nanotechnologijos projektuoja, kuria ar manipuliuoja nanometrų (metro milijardoji dalis) skalėje. Dalyvaujančio objekto dydis turėtų būti mažesnis nei šimtas nanometrų bent viename matmenyje, kad kažką vadintume nanotechnologija. Nanotechnologijose yra du projektavimo metodai, vadinami „iš viršaus į apačią“ ir „iš apačios į viršų“. Abu metodai yra naudingi įvairių tipų programose.
Požiūris iš viršaus į apačią
Taikant metodą „iš viršaus į apačią“, nano mastelio objektai yra gaminami apdorojant didesnius objektus. Integruotos grandinės gamyba yra nanotechnologijų „iš viršaus į apačią“ pavyzdys. Dabar jis išaugo iki nanodalelių elektromechaninių sistemų (NEMS) gamybos lygio, kuriame mažyčiai mechaniniai komponentai, tokie kaip svirtys, spyruoklės ir skysčio kanalai kartu su elektroninėmis grandinėmis, yra įterpti į mažą mikroschemą. Šių gaminių pradinės medžiagos yra palyginti didelės struktūros, tokios kaip silicio kristalai. Litografija yra technologija, leidusi padaryti tokias mažas mikroschemas, ir yra daugybė jų rūšių, tokių kaip foto, elektronų ir jonų pluošto litografija.
Kai kuriais atvejais didesnio masto medžiagos šlifuojamos iki nanometrų skalės, siekiant padidinti paviršiaus ploto ir tūrio santykį, kad būtų daugiau reaktyvumo. Nano auksas, nano sidabras ir nano titano dioksidas yra tokios nano medžiagos, naudojamos įvairiose srityse. Anglies nanovamzdelių gamybos procesas naudojant grafitą lankinėje krosnyje yra dar vienas nanotechnologijų „iš viršaus į apačią“ pavyzdys.
Iš apačios požiūris
„Iš apačios į viršų“ metodas nanotechnologijose padaro didesnes nanostruktūras iš mažesnių konstrukcinių blokų, tokių kaip atomai ir molekulės. Savarankiškas surinkimas, kuriame norimos nanostruktūros yra surenkamos savaime be jokių išorinių manipuliacijų. Kai gaminant objektą nanofabrikacijos tampa mažesnės, požiūris „iš apačios į viršų“ tampa vis svarbesniu metodu iš viršaus į apačią.
„Iš apačios į viršų“ nanotechnologijas galima rasti iš gamtos, kai biologinės sistemos išnaudojo chemines jėgas, kad sukurtų ląstelių struktūras, reikalingas gyvybei. Mokslininkai ir inžinieriai atlieka tyrimus, siekdami imituoti šią gamtos kokybę, kad susidarytų mažos specifinių atomų grupės, kurios vėliau galėtų savarankiškai susiburti į sudėtingesnes struktūras. Anglies nanovamzdelių gamyba naudojant metalizuotos katalizuojamos polimerizacijos metodą yra geras nanotechnologijų „iš apačios į viršų“ metodo pavyzdys.
Molekulinės mašinos ir jų gamyba yra „iš apačios į viršų“ vykstančių nanotechnologijų koncepcija, kurią 1987 m. Pristatė Ericas Drexleris savo knygoje „Engines of Creation“. Jame buvo iš anksto apžvelgta, kaip nanodalelių mechanines sistemas galima naudoti kuriant sudėtingas molekulines struktūras..
|
Skirtumas tarp požiūrio „iš viršaus į apačią“ ir „iš apačios į viršų“ nanotechnologijose 1. Gamybos procesas pradedamas nuo didesnių konstrukcijų, vadovaujantis principu „iš viršaus į apačią“, kai pradedami statybiniai blokai yra mažesni už galutinį projektą, atsižvelgiant į metodą „iš apačios į viršų“ 2. Gaminant iš viršaus į viršų, gali būti gaunamos konstrukcijos, turinčios tobulus paviršius ir kraštus (nėra raukšlėtos ir neturi ertmių ir tt), nors paviršiai ir kraštai, pagaminti iš viršaus į apačią, nėra tobuli, nes jie yra raukšlėti arba turi ertmes.. 3. „Iš apačios į viršų“ gamybos technologijos yra naujesnės nei „iš viršaus į apačią“ gaminamos technologijos ir tikimasi, kad tai bus jos alternatyva kai kuriose programose (pavyzdys: tranzistoriai).. 4. „Iš apačios į viršų“ gaminių tikslumas yra didesnis (daugiau galimybių valdyti medžiagos matmenis), todėl jie gali gaminti mažesnes konstrukcijas, palyginti su metodu „iš viršaus į apačią“.. 5. Taikant metodą „iš viršaus į apačią“, yra tam tikras iššvaistytos medžiagos kiekis, nes kai kurios dalys yra pašalintos iš pradinės struktūros, priešingai nei metodas „iš apačios į viršų“, kai nėra pašalinta jokia medžiaga..
|
