ก่อนการประกอบตัวเอง นักวิทยาศาสตร์ใช้กลอุบายอื่นๆ เพื่อสร้างความประทับใจในระดับนาโน แต่เทคนิคมีขีด จำกัดเทคนิคหนึ่งในการสร้างบางสิ่งในระดับนาโนคือการย่อขนาดโฟโตลิโทกราฟี ซึ่งแสงทำหน้าที่เป็นเครื่องมือในการแกะสลักวงจรที่ซับซ้อนลงบนชิปคอมพิวเตอร์ที่เล็กที่สุด เลนส์จะโฟกัสแสงอัลตราไวโอเลตผ่านลายฉลุเพื่อสร้างลวดลายบนวัสดุที่ทำปฏิกิริยากับแสง จากนั้นวัสดุที่มีลวดลายนี้ก็จะประทับลวดลายลงบนฟิล์มซิลิกอน
เทคนิคนี้ใช้งานได้ดี แต่การตั้งค่าเพื่อสร้างโครงสร้าง
เฉพาะเพียงอย่างเดียวนั้นมีราคาแพง และเทคนิคนี้พิมพ์เฉพาะพื้นผิวของวัสดุเท่านั้น ทำให้โครงสร้างนาโนเป็นแบบ 2 มิติ แต่ไม่ใช่แบบ 3 มิติ เช่น ที่จำเป็นสำหรับแผงโซลาร์เซลล์
นักวิจัยเชื่อว่าในขณะที่ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น เทคโนโลยีระบบการประกอบตัวเองของอนุภาคนาโนนั้นใกล้เคียงกับการสร้างวัสดุที่มีประโยชน์ ซับซ้อน หรือแม้แต่ 3 มิติ “เรามีความท้าทายบางอย่างที่ต้องเอาชนะ” Oleg Gang นักฟิสิกส์จาก Center for Functional Nanomaterials ที่ Brookhaven National Laboratory ในเมืองอัพตัน รัฐนิวยอร์ก กล่าว แต่ “เรามีศักยภาพในการสร้างระบบที่ซับซ้อนเพียงแค่ผสมส่วนประกอบบางอย่างเข้าด้วยกัน”
นักวิทยาศาสตร์บางคนใช้ระบบการประกอบตัวเองของธรรมชาติเป็นแบบจำลองสำหรับการออกแบบระบบของตนเอง “เรากำลังพยายามเลียนแบบธรรมชาติ ซึ่งทุกอย่างถูกจัดระเบียบในตัวเอง” Gang อธิบาย
สำหรับนักฟิสิกส์ Elena Shevchenko จาก Argonne National Laboratory ในรัฐอิลลินอยส์ แรงบันดาลใจมาจากโครงสร้างของอัญมณีโอปอล โอปอลเป็นวัสดุนาโนที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ ซึ่งประกอบด้วยอนุภาคนาโนซิลิกาที่รวมตัวกันเป็นโครงสร้างผลึก Shevchenko และเพื่อนร่วมงานของเธอมีเป้าหมายที่จะสร้างหรือ “เติบโต” คริสตัลที่คล้ายกันจากอนุภาคนาโนของวัสดุต่างๆ ในห้องแล็บ
“อนุภาคนาโนมีขนาดและรูปร่างที่ไม่เหมือนกันหรือเหมือนกัน” จอห์น คร็อกเกอร์
นักชีววิศวกรรมแห่งมหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนียในฟิลาเดลเฟียกล่าว “เราสามารถยอมรับได้ว่าอะตอมจะตกผลึกด้วยวิธีใดวิธีหนึ่ง แต่เราไม่เข้าใจอย่างถ่องแท้ว่าอนุภาคนาโนจะทำหน้าที่อย่างไรในของเหลวบางชนิด และพวกมันจะรวมตัวกันได้อย่างไร”
Shevchenko และเพื่อนร่วมงานของเธอค้นพบว่าเมื่ออนุภาคนาโนบางประเภทแขวนลอยอยู่ในของเหลว ประจุไฟฟ้าตามธรรมชาติระหว่างอนุภาคจะทำให้พวกมันรวมตัวกันเป็นโครงสร้างผลึก นักวิทยาศาสตร์ค้นพบวิธีที่จะรวมอนุภาคนาโนที่ไม่ใช่แค่ชนิดเดียวแต่มีสองชนิดที่แตกต่างกันเพื่อสร้างโครงสร้างคล้ายโอปอลที่เรียกว่าไบนารีซูเปอร์แลตทิซ ขนาดและความเข้มข้นของอนุภาคนาโนเป็นตัวกำหนดวิธีการรวมตัวกันเพื่อสร้างผลึก
การระเหยของของเหลวทำให้โครงสร้างเสถียร นักวิจัยรายงานในNatureในปี 2549 เมื่อ Shevchenko ทำงานกับ Columbia University และ IBM ทางเลือกของอนุภาคและของเหลวนำไปสู่การประกอบตัวเอง
กระบวนการนี้ประสบความสำเร็จในการสร้างฟิล์มนาโนคริสตัลแบบ 2 มิติ แต่การเพิ่มอนุภาคนาโนชนิดอื่นๆ อาจทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถปรับแต่งวัสดุได้อย่างแม่นยำ และเพิ่มมิติได้ ตัวอย่างเช่น โลหะผสมของโลหะสองชนิดมีคุณสมบัติของทั้งสองอย่าง ในทำนองเดียวกัน วัสดุที่ทำจากอนุภาคนาโนสองหรือสามชนิดจะมีคุณสมบัติพิเศษ
แน่นอน ประจุแบบเดียวกันที่ก่อตัวเป็นผลึกนาโนยังจำกัดตัวเลือกสำหรับโครงสร้างที่เป็นไปได้ แรงที่น่าดึงดูดและน่ารังเกียจทำให้อนุภาคนาโนกลายเป็นโครงสร้างเดียว แต่นักวิจัยคิดว่าการรวมกันอื่น ๆ อาจมีประโยชน์มากกว่า
นักวิจัยบางคนจึงเสนอข้อความใหม่เกี่ยวกับการออกแบบระบบการประกอบเองที่มีประโยชน์ และพวกเขากำลังพูดด้วยดอกไม้
เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>> เว็บสล็อตแท้
