ผลต่างระหว่างรุ่นของ "นาโนเทคโนโลยี"

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
เรียกดูประวัติแบบโต้ตอบ
← การแก้ไขก่อนหน้าการแก้ไขถัดไป →
เนื้อหาที่ลบ เนื้อหาที่เพิ่ม
เห็นภาพข้อความวิกิ
ป้ายระบุ: เพิ่มข้อความไม่เป็นวิกิขนาดใหญ่ แก้ไขจากอุปกรณ์เคลื่อนที่ แก้ไขจากเว็บสำหรับอุปกรณ์เคลื่อนที่
บรรทัด 37: บรรทัด 37:
* ไม้เทนนิสนาโน ผสม [[ท่อคาร์บอนนาโน]] เป็น''ตัวเสริมแรง'' ทำให้แข็งแรงขึ้น (อ่าน [[วัสดุผสม]])
* ไม้เทนนิสนาโน ผสม [[ท่อคาร์บอนนาโน]] เป็น''ตัวเสริมแรง'' ทำให้แข็งแรงขึ้น (อ่าน [[วัสดุผสม]])
* ชุดนักเรียนปลอดเชื้อและกลิ่น อันเป็นความร่วมมือระหว่างนักวิจัย [[สวทช.]] กับบริษัท สยามชุดนักเรียน จำกัด ในการพัฒนา[[เทคโนโลยีการเคลือบผ้า]]ด้วยอนุภาค[[ไทเทเนียมไดออกไซด์]] ซึ่งใช้แสงเป็นตัวกระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยาย่อยสลาย หรือที่เรียกว่า [[โฟโตแคตลิสต์]] (photocatalyst) โดยไทเทเนียมไดออกไซด์ที่โดนกระตุ้นด้วยแสงยูวี จะเกิดการแตกตัวและทำปฏิกิริยากับน้ำ จนได้เป็น[[อนุมูลอิสระ]]ซึ่งจะสามารถไปย่อยสลายโปรตีนหรือสารเคมีต่างๆ จนทำให้เชื้อแบคทีเรียและกลิ่นอับหมดไป จึงมีการนำเทคโนโลยีการเคลือบผ้าด้วยอนุภาคไทเทเนียมไดออกไซด์นี้ไปใช้กับกระบวนการผลิตชุดนักเรียนต่อไป
* ชุดนักเรียนปลอดเชื้อและกลิ่น อันเป็นความร่วมมือระหว่างนักวิจัย [[สวทช.]] กับบริษัท สยามชุดนักเรียน จำกัด ในการพัฒนา[[เทคโนโลยีการเคลือบผ้า]]ด้วยอนุภาค[[ไทเทเนียมไดออกไซด์]] ซึ่งใช้แสงเป็นตัวกระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยาย่อยสลาย หรือที่เรียกว่า [[โฟโตแคตลิสต์]] (photocatalyst) โดยไทเทเนียมไดออกไซด์ที่โดนกระตุ้นด้วยแสงยูวี จะเกิดการแตกตัวและทำปฏิกิริยากับน้ำ จนได้เป็น[[อนุมูลอิสระ]]ซึ่งจะสามารถไปย่อยสลายโปรตีนหรือสารเคมีต่างๆ จนทำให้เชื้อแบคทีเรียและกลิ่นอับหมดไป จึงมีการนำเทคโนโลยีการเคลือบผ้าด้วยอนุภาคไทเทเนียมไดออกไซด์นี้ไปใช้กับกระบวนการผลิตชุดนักเรียนต่อไป
*เสื้อผ้าที่ไม่ยับและไม่สกปรกนี้ เป็นเสื้อผ้าที่สามารถดับกลิ่นอับและฆ่าเชื้อแบคทีเรีย โดยวิธีการผสมโครงสร้างระดับโมเลกุลของ อนุภาคนาโนของไททาเนียมไดออกไซด์ เข้าไปยึดติดกับเส้นใยภายในเนื้อผ้า ทำให้เกิดพื้นผิวปิดกั้นที่มีขนาดเล็กระดับนาโนเมตรบนเนื้อผ้า ทำให้เสื้อผ้าไม่เกิดรอยยับจากการสวมใส่ อีกทั้งทำให้ฝุ่นละออง เชื้อแบคทีเรีย เชื้อรา คราบสกปรก และของเหลวต่างๆ ที่ตกกระทบไม่สามารถที่จะซึมผ่านโครงสร้างระดับนาโน หรือกระจายตัวเกาะติดกับเสื้อผ้านี้ได้อีกด้วย (เหมือนกับหลักการของน้ำกลิ้งบนใบบัว) จึงทำให้ของเหลวที่ตกลงมากลิ้งหรือไหลหลุดออกจากเนื้อผ้าโดยปราศจากร่องรอยใดๆ และเทคโนโลยีระดับนาโนนี้ ก็ไม่ทำให้ผู้สวมใส่เสื้อผ้ามีความรู้สึกแตกต่างจากการสวมใส่เสื้อผ้าที่ทำจากเส้นใยธรรมชาติแต่อย่างใดเลย และยังสามารถรู้สึกได้ถึงความนุ่มและโปร่งโล่งสบายของเนื้อผ้าได้ และเมื่อใช้โครงสร้างระดับนาโนนี้ผสมแล้ว จะทำให้เส้นใยเนื้อผ้ามีอายุการใช้งานที่ยาวนานมากขึ้น ไม่เสื่อมประสิทธิภาพเร็ว แม้ว่าจะผ่านการซักรีดเป็นระยะเวลานานก็ตาม
*เสื้อสกีกันน้ำใช้สำหรับสวมใส่คลุมในขณะที่ทำการเล่นสกี ซึ่งเป็นเสื้อสกีกันน้ำแบบใหม่ล่าสุดที่ใช้เทคโนโลยีระดับนาโนในการสร้างวัสดุของเสื้อ โดยผลิตขึ้นมาเป็นเสื้อที่มีลักษณะเป็นสองชั้น สามารถใช้ต้านทานกระแสลม ป้องกันการเปียกน้ำ ระบายอากาศภายในได้ดี และป้องกันการจับตัวของฝุ่นละอองต่างๆ ที่อยู่ในอากาศได้ และที่สำคัญเสื้อสกีกันน้ำนี้มีอายุการใช้งานที่นาน โดยไม่จำเป็นต้องซักทำความสะอาดจะกว่าจะหมดช่วงฤดูกาลของการเล่นสกี โดยเสื้อก็ไม่เกิดการเสื่อมสภาพจากการที่ไม่ต้องซักทำความสะอาดนี้เลย


== อ้างอิง ==
== อ้างอิง ==

รุ่นแก้ไขเมื่อ 21:33, 7 พฤษภาคม 2560

เว็บย่อ
เฟืองขนาดนาโน

นาโนเทคโนโลยี (อังกฤษ: Nanotechnology) คือ เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการจัดการ การสร้างหรือการวิเคราะห์ วัสดุ อุปกรณ์ เครื่องจักรหรือผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดเล็กมาก ๆ ในระดับนาโนเมตร(ประมาณ 1-100 นาโนเมตร) รวมถึงการออกแบบหรือการประดิษฐ์เครื่องมือเพื่อใช้สร้างหรือวิเคราะห์วัสดุในระดับที่เล็กมากๆ เช่น การจัดอะตอมและโมเลกุลในตำแหน่งที่ต้องการได้อย่างถูกต้องแม่นยำ ส่งผลให้โครงสร้างของวัสดุหรืออุปกรณ์มีคุณสมบัติพิเศษขึ้นไม่ว่าทางด้านฟิสิกส์ เคมี หรือชีวภาพ และสามารถนำไปใช้ให้เกิดประโยชน์ได้

นาโนศาสตร์ (Nanoscience) คือ วิทยาศาสตร์แขนงหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับการศึกษา วัสดุ อินทรีย์ อนินทรีย์ และรวมไปถึงสารชีวโมเลกุล ที่มีโครงสร้างสามมิติ ยาว กว้าง สูง ด้านใดด้านหนึ่งอยู่ระหว่าง 1-100 นาโนเมตร โดยวัสดุชนิดใดก็ตาม ถ้ามีมิติทั้งสามเล็กกว่า 100 นาโนเมตร วัสดุชนิดนั้นก็จะถูกเรียกว่า สาม-ดี วัสดุนาโน (3-D nanomaterial) ถ้ามีแค่ สอง หรือ หนึ่งมิติ ที่เล็กกว่า 100 นาโนเมตร ก็จะถูกเรียกว่าวัสดุ สอง-ดี (2-D) และ หนึ่ง-ดี (1-D) ตามลำดับ คุณสมบัติของวัสดุนาโนจะแตกต่างจากวัสดุขนาดใหญ่ (bulk materials) ไม่ว่าจะเป็นคุณสมบัติ ทางฟิสิกส์ เคมี และชีวภาพ ล้วนแล้วแต่มีคุณสมบัติเฉพาะตัว ดังนั้นถ้าพูดถึง นาโนศาสตร์ ก็จะเป็นการสร้างหรือศึกษาวัสดุที่มีโครงสร้างในระดับนาโนเมตร โดยผลลัพธ์ที่ได้ก็คือ จะได้วัสดุชนิดใหม่หรือรู้คุณสมบัติที่แตกต่าง และน่าสนใจ โดยคุณสมบัติเหล่านั้นจะถูกอธิบายด้วยทฤษีทางควอนตัม (quantum theory)

ประวัติ

ริชาร์ด ไฟน์แมน (Richard Phillips Feynman) เป็นผู้ที่ได้รับการยอมรับว่า เป็นคนแรกที่แสดงความเห็นถึงความเป็นไปได้ และแนวโน้มของนาโนเทคโนโลยี ในการบรรยายเรื่อง “There’s plenty of room at the bottom” ที่สถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย เมื่อปี ค.ศ. 1959 (พ.ศ. 2502) โดยการแสดงความเห็นถึงความเป็นไปได้ และโอกาสของประโยชน์ที่จะได้จากการจัดการในระดับอะตอม

ปี ค.ศ. 1974 (พ.ศ. 2517) ศาสตราจารย์ โนริโอะ ทานิกูชิ (Norio Taniguchi) แห่งมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์โตเกียวเป็นคนแรกที่เริ่มใช้คำว่า “Nanotechnology” [1]

ประโยชน์ของนาโนเทคโนโลยี

ความหวังที่จะฝ่าวิกฤติปัจจุบันของมนุษยชาติจากนาโนเทคโนโลยีมีดังนี้

  1. พบทางออกที่จะได้ใช้พลังงานราคาถูกและสะอาดเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
  2. มีน้ำที่สะอาดเพียงพอสำหรับทุกคนในโลก
  3. ทำให้มนุษย์สุขภาพแข็งแรงและอายุยืนกว่าเดิม (มนุษย์อาจมีอายุเฉลี่ยถึง 200 ปี)
  4. สามารถเพิ่มผลผลิตทางการเกษตรได้อย่างพอเพียงกับประชากรโลก
  5. เพิ่มศักยภาพในการติดต่อสื่อสารของผู้คนทั้งโลกอย่างทั่วถึง ทัดเทียม และพอเพียง
  6. สร้างหุ่นยนต์นาโนที่สามารถซ่อมแซมความบกพร่องของเซลล์เม็ดเลือดแดง คอยทำลายเซลล์แปลกปลอมต่างๆ
  7. มีความสามารถในการประกอบตัวเอง และทำสำเนาตัวเอง

สาขาย่อยของนาโนเทคโนโลยี

คาร์บอนนาโนทูบ ในโครงสร้างสามมิติ
  1. นาโนอิเล็กทรอนิกส์ (Nanoelectronics)
  2. นาโนเทคโนโลยีชีวภาพ (Bionanotechnology)
  3. นาโนเซนเซอร์ (Nanosensor)
  4. การแพทย์นาโน (Nanomedicine)
  5. ท่อนาโน (Nanotube)
  6. นาโนมอเตอร์ (Nanomotor)
  7. โรงงานนาโน (Nanofactory)

ตัวอย่างผลงานจากนาโนเทคโนโลยี

  • คอนกรีตชนิดหนึ่งใช้เทคโนโลยีนาโน ใช้ Biochemical ทำปฏิกิริยาย่อยสลายกับมลภาวะที่เกิดจากรถยนต์ เช่น ไนโตรเจนไดออกไซด์ ในประเทศอังกฤษได้เริ่มมีการใช้เทคโนโลยีนี้ในการสร้างถนนและอุโมงค์ต่างๆ เพื่อลดมลภาวะบนท้องถนน และขณะเดียวกันเทคโนโลยีนาโน ทำให้อนุภาคคอนกรีตมีขนาดเล็กมาก ฝุ่น และแบคทีเรีย ไม่สามารถฝังตัวในเนื้อคอนกรีตได้ ทำให้อาคารที่ใช้คอนกรีตชนิดนี้ ดูใหม่เสมอ และยังคงไม่สะสมเชื้อโรค
  • เสื้อนาโน ด้วยการฝัง อนุภาคนาโนเงิน (silver nanoparticle) ทำให้เกิดปฏิกิริยากับการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย หรือการใช้อนุภาคสังกะสีออกไซด์ระดับนาโนเมตรที่สามารถทำงานได้เมื่อถูกกระตุ้นด้วยแสงที่ตามองเห็น หรือแสงขาวมากเคลือบเส้นใยหรือสิ่งทอ ทำให้เกิดอนุมูลอิสระที่สามารถกำจัดสารอินทรีย์ต่างๆ โดยการแตกสลายตัว ทำให้ยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อจุลินทรีย์และลดกลิ่นอับที่เกิดขึ้นได้ โดยมีการนำมาพัฒนาผลิตภัณฑ์เสื้อนาโนหลายรูปแบบ เช่น เสื้อกีฬานาโนยับยั้งเชิ้อจุลินทรีย์และกลิ่น
  • ไม้เทนนิสนาโน ผสม ท่อคาร์บอนนาโน เป็นตัวเสริมแรง ทำให้แข็งแรงขึ้น (อ่าน วัสดุผสม)
  • ชุดนักเรียนปลอดเชื้อและกลิ่น อันเป็นความร่วมมือระหว่างนักวิจัย สวทช. กับบริษัท สยามชุดนักเรียน จำกัด ในการพัฒนาเทคโนโลยีการเคลือบผ้าด้วยอนุภาคไทเทเนียมไดออกไซด์ ซึ่งใช้แสงเป็นตัวกระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยาย่อยสลาย หรือที่เรียกว่า โฟโตแคตลิสต์ (photocatalyst) โดยไทเทเนียมไดออกไซด์ที่โดนกระตุ้นด้วยแสงยูวี จะเกิดการแตกตัวและทำปฏิกิริยากับน้ำ จนได้เป็นอนุมูลอิสระซึ่งจะสามารถไปย่อยสลายโปรตีนหรือสารเคมีต่างๆ จนทำให้เชื้อแบคทีเรียและกลิ่นอับหมดไป จึงมีการนำเทคโนโลยีการเคลือบผ้าด้วยอนุภาคไทเทเนียมไดออกไซด์นี้ไปใช้กับกระบวนการผลิตชุดนักเรียนต่อไป
*เสื้อผ้าที่ไม่ยับและไม่สกปรกนี้  เป็นเสื้อผ้าที่สามารถดับกลิ่นอับและฆ่าเชื้อแบคทีเรีย โดยวิธีการผสมโครงสร้างระดับโมเลกุลของ อนุภาคนาโนของไททาเนียมไดออกไซด์ เข้าไปยึดติดกับเส้นใยภายในเนื้อผ้า   ทำให้เกิดพื้นผิวปิดกั้นที่มีขนาดเล็กระดับนาโนเมตรบนเนื้อผ้า  ทำให้เสื้อผ้าไม่เกิดรอยยับจากการสวมใส่  อีกทั้งทำให้ฝุ่นละออง เชื้อแบคทีเรีย เชื้อรา คราบสกปรก  และของเหลวต่างๆ ที่ตกกระทบไม่สามารถที่จะซึมผ่านโครงสร้างระดับนาโน  หรือกระจายตัวเกาะติดกับเสื้อผ้านี้ได้อีกด้วย (เหมือนกับหลักการของน้ำกลิ้งบนใบบัว)  จึงทำให้ของเหลวที่ตกลงมากลิ้งหรือไหลหลุดออกจากเนื้อผ้าโดยปราศจากร่องรอยใดๆ  และเทคโนโลยีระดับนาโนนี้  ก็ไม่ทำให้ผู้สวมใส่เสื้อผ้ามีความรู้สึกแตกต่างจากการสวมใส่เสื้อผ้าที่ทำจากเส้นใยธรรมชาติแต่อย่างใดเลย และยังสามารถรู้สึกได้ถึงความนุ่มและโปร่งโล่งสบายของเนื้อผ้าได้ และเมื่อใช้โครงสร้างระดับนาโนนี้ผสมแล้ว จะทำให้เส้นใยเนื้อผ้ามีอายุการใช้งานที่ยาวนานมากขึ้น  ไม่เสื่อมประสิทธิภาพเร็ว แม้ว่าจะผ่านการซักรีดเป็นระยะเวลานานก็ตาม
 *เสื้อสกีกันน้ำใช้สำหรับสวมใส่คลุมในขณะที่ทำการเล่นสกี  ซึ่งเป็นเสื้อสกีกันน้ำแบบใหม่ล่าสุดที่ใช้เทคโนโลยีระดับนาโนในการสร้างวัสดุของเสื้อ  โดยผลิตขึ้นมาเป็นเสื้อที่มีลักษณะเป็นสองชั้น สามารถใช้ต้านทานกระแสลม  ป้องกันการเปียกน้ำ  ระบายอากาศภายในได้ดี และป้องกันการจับตัวของฝุ่นละอองต่างๆ ที่อยู่ในอากาศได้ และที่สำคัญเสื้อสกีกันน้ำนี้มีอายุการใช้งานที่นาน  โดยไม่จำเป็นต้องซักทำความสะอาดจะกว่าจะหมดช่วงฤดูกาลของการเล่นสกี  โดยเสื้อก็ไม่เกิดการเสื่อมสภาพจากการที่ไม่ต้องซักทำความสะอาดนี้เลย

อ้างอิง

  1. ↑ N. Taniguchi, "On the Basic Concept of 'Nano-Technology'," Proc. Intl. Conf. Prod. Eng. Tokyo, Part II, Japan Society of Precision Engineering, 1974
  • History of the Nanotechnology Meme
  • สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ. ผลงานวิจัย สวทช. สู่เชิงพาณิชย์ ปี 2549-2554. ปทุมธานี : สำนักงานฯ, 2554.

ดูเพิ่ม

แหล่งข้อมูลอื่น

เข้าถึงจาก "https://th.wikipedia.org/w/index.php?title=นาโนเทคโนโลยี&oldid=6989816"