ההבדל בין למעלה ולמטה למעלה גישה ננוטכנולוגיה

למעלה למטה לעומת מלמטה למעלה גישה ננוטכנולוגיה

ננוטכנולוגיה היא עיצוב, פיתוח או מניפולציה ב ננומטר (מיליארדי מטר) בקנה מידה. גודל האובייקט עסק צריך להיות פחות מ 100 ננומטר לפחות בממד אחד כדי לקרוא משהו להיות ננוטכנולוגיה. ישנן שתי גישות עיצוב ננוטכנולוגיה המכונה מלמעלה למטה מלמטה למעלה. שתי הגישות הן שימושיות בסוגים שונים של יישומים.

גישה מלמעלה למטה

בגישה מלמעלה למטה, עצמים בקנה מידה ננו מבוצעים על ידי עיבוד אובייקטים גדולים יותר בגודל. ייצור מעגלים משולבים הוא דוגמה לראש הננוטכנולוגיה. עכשיו זה כבר גדל לרמה של בודה ננו מערכות אלקטרומכניות (NEMS) שבו רכיבים מכניים זעירים כגון מנופים, מעיינות ערוצי נוזל יחד עם מעגלים אלקטרוניים משובצים שבב זעיר. חומרי המוצא ב fabrications אלה הם מבנים גדולים יחסית כגון גבישים סיליקון. ליתוגרפיה היא טכנולוגיה אשר אפשרה ביצוע שבבי זעירים כאלה יש סוגים רבים של אותם כגון צילום, קרן אלקטרונים ו ליתוגרפיה יון קרן.

ביישומים מסוימים חומרים בקנה מידה גדול הם grinded בקנה מידה ננומטר כדי להגדיל את פני השטח נפח יחס הממדים עבור תגובתיות יותר. ננו זהב, כסף ננו ו דו תחמוצת טיטניום ננו הם חומרים כגון ננו בשימוש ביישומים שונים. תהליך ייצור nanotube פחמן באמצעות גרפיט בתנור קשת הוא דוגמה נוספת עבור מלמעלה למטה גישה ננוטכנולוגיה.

למטה-אפ גישה

מלמטה למעלה גישה בננוטכנולוגיה עושה ננו גדולים יותר מ אבני הבניין קטנים יותר כגון אטומים ומולקולות. הרכבה עצמית שבה מבנים נאנו הרצוי עצמית התאספו ללא כל מניפולציה חיצונית. כאשר גודל האובייקט מקבל קטן יותר ב nanofabrication, הגישה מלמטה למעלה הוא משלים חשוב יותר ויותר מלמעלה למטה טכניקות.

הננוטכנולוגיה הנמצאת מלמטה למעלה נמצאה מהטבע, שם מערכות ביולוגיות ניצלו כוחות כימיים כדי ליצור מבנים לתאים הדרושים לכל החיים. מדענים ומהנדסים מבצעים מחקר כדי לחקות את איכות הטבע הזו כדי לייצר אשכולות קטנים של אטומים ספציפיים, אשר יכולים אז להרכיב את עצמם לתוך מבנים מורכבים יותר. ייצור של צינורות פחמן באמצעות מתכת שיטת פילמור מזוקק הוא דוגמה טובה עבור הננוטכנולוגיה גישה מלמטה למעלה.

מכונות מולקולרית וייצור הוא מושג של הננוטכנולוגיה מלמטה למעלה שהציג אריק דרקסלר בספרו מנועי הבריאה בשנת 1987. זה נתן דעות מוקדמות של איך אפשר בקנה מידה ננו מערכות מכניות לשמש לבניית מבנים מולקולריים מורכבים.

ההבדל בין למעלה ולמטה למעלה גישה ננוטכנולוגיה 1. תהליך הייצור מתחיל ממבנים גדולים בגישה מלמעלה למטה, כאשר אבני הבניין ההתחלתיות קטנות יותר מהתכנון הסופי בגישה מלמטה למעלה 2. הייצור מלמטה למעלה יכול לייצר מבנים עם משטחים מושלמים וקצוות (לא מקומט ואינו מכיל חללים וכו ') למרות משטחים וקצוות שנגרמו על ידי ייצור מלמעלה למטה אינם מושלמים כפי שהם קמטים או המכילים חללים. 3. בטכנולוגיות ייצור מבוססות מלמטה הן חדשות יותר מהייצור מלמעלה למטה וצפויות להיות חלופות עבורן ביישומים מסוימים (לדוגמה: טרנזיסטורים). 4. למוצרי גישה כלפי מעלה יש דיוק דיוק גבוה יותר (שליטה רבה יותר על מידות החומר) ולכן ניתן לייצר מבנים קטנים יותר בהשוואה לגישה מלמעלה למטה. 5. בגישה מלמעלה למטה יש כמות מסוימת של חומר מבוזבז כמו חלקים מסוימים מוסרים מן המבנה המקורי בניגוד לגישה מלמטה למעלה שבו שום חלק מהותי מוסר.