นิยามของนาโนเทคโนโลยี
นาโนเทคโนโลยี ดูเหมือนจะเป็นคำที่ค่อนข้างใหม่ แต่จริงๆ แล้ว ได้มีผู้ที่มองเห็นความเป็นไปได้ของเทคโนโลยีตัวนี้ตั้งแต่เมื่อ 40 ปี มาแล้ว โดยศาสตราจารย์ริชาร์ด ฟายน์แมน (Richard Feynman ผู้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ ในปี ค.ศ. 1965) ได้กล่าวไว้ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1959 ว่า "สักวันหนึ่ง เราจะสามารถประกอบสิ่งต่างๆ ผลิตสิ่งต่างๆ ขึ้นมาจากการจัดเรียงอะตอมด้วยความแม่นยำ และเท่าที่ข้าพเจ้ารู้ ไม่มีกฎทางฟิสิกส์ใดๆ แม้แต่หลักแห่งความไม่แน่นอน (Uncertainty Principle) ที่จะมาขัดขวางความเป็นไปได้นี้" ท่านยังได้กล่าวย้ำถึงเทคโนโลยีตัวนี้ว่าเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้
นาโนเทคโนโลยี ถูกนิยามว่าเป็นเทคโนโลยีในการประกอบและผลิตสิ่งต่างๆ ขึ้นมาจากการจัดเรียงอะตอม หรือ โมเลกุล เข้าด้วยกันด้วยความแม่นยำ และถูกต้องในระดับนาโนเมตร เราอาจจะนิยามเทคโนโลยีที่อารยธรรมของมนุษย์ได้พัฒนาขึ้น เป็น 2 แบบคือ
เทคโนโลยีแบบหยาบ (Bulk Technology)
ซึ่งใช้จัดการกับสิ่งต่างๆ หรือ ผลิตสิ่งต่างๆ โดยอาศัยวิธีกล เช่นตัด กลึง บีบ อัด ต่อ งอ และอื่นๆ หรืออาจใช้วิธีทางเคมีโดยการผสมให้ทำปฏิกริยา โดยพยายามควบคุมสภาวะต่างๆ ให้เหมาะสม แล้วปล่อยให้สสารทำปฏิกริยากันเอง เทคโนโลยีแบบนี้สามารถใช้สร้างสิ่งเล็กๆได้ก็จริง แต่ก็ขาดความแม่นยำ และมีความบกพร่องสูง การนำเทคโนโลยีแบบหยาบไปสร้างสิ่งเล็กๆ เช่นไมโครชิพ เราเรียกว่าเป็นการใช้เทคโนโลยีแบบบนลงล่าง (Top-Down Technology) ซึ่งมีขีดจำกัดสูง ซึ่งอุตสาหกรรมผลิตไมโครชิพก็กำลังเผชิญปัญหาในการผลิตวงจรที่ระดับ 0.2-0.3 ไมครอนอยู่ แม้ว่าวิศวกรอิเล็กทรอนิกส์ทั้งหลายจะภูมิใจกับความแม่นยำในระดับนี้ แต่ความเป็นจริงก็คือ ทรานซิสเตอร์ที่ผลิตได้ในระดับนี้ก็ยังมีจำนวนอะตอมอยู่ถึงระดับล้านล้านอะตอม เราจึงคงเรียกเทคโนโลยีในปัจจุบันของมนุษย์ แม้กระทั่งเทคโนโลยีที่ใช้ผลิตคอมพิวเตอร์ซึ่งใครๆต่างเข้าใจว่าเป็นเทคโนโลยีไฮเทคนี้ว่า เทคโนโลยีแบบหยาบ
เทคโนโลยีระดับโมเลกุล (Molecular Technology)
ซึ่งจัดการกับสิ่งต่างๆ หรือผลิตสิ่งต่างๆ โดยการนำอะตอมหรือโมเลกุลมาจัดเรียง ณ ตำแหน่งที่ต้องการอย่างแม่นยำ สิ่งที่ผลิตขึ้นมาอาจเป็นสิ่งเล็กๆ หรือ เป็นสิ่งใหญ่ก็ได้ การนำเอาเทคโนโลยีระดับโมเลกุลไปสร้างสิ่งที่ใหญ่ขึ้นมา (เช่นพืชสร้างผนังเซลล์จากการนำเอาโมเลกุลน้ำตาลมาต่อกัน) นี้ว่าการใช้เทคโนโลยีแบบล่างขึ้นบน (Bottom-Up Technology) เทคโนโลยีระดับโมเลกุลนี้เองที่เป็นนาโนเทคโนโลยี
หากเราเหลียวมองรอบๆ ตัวของเรา อุตสาหกรรมทั้งหลายในปัจจุบันล้วนแล้วแต่ใช้เทคโนโลยีแบบหยาบทั้งสิ้น ในอดีตบรรพบุรุษของเราใช้การตัด งอ ดึง กลึง หลอม เพื่อสร้างสิ่งต่างๆ ตั้งแต่ยุคหิน มายุคโลหะ แม้กระทั่งปัจจุบัน เรามีเครื่องจักรที่ซับซ้อนขึ้น มีความละเอียดมากขึ้น แต่เราก็ยังคงใช้วิธีทางกลแบบเดิมไม่ต่างกันเลย เพื่อผลิตสิ่งต่างๆ แพทย์เมื่อ 100 ปีก่อนใช้มีด เพื่อผ่าตัด ปัจจุบันเรามีเลเซอร์ใช้ แต่สังเกตดีๆ ว่าเรายังไม่อาจหนีวิธีการเดิมๆคือ การตัดเอาเนื้อเยื่อออก แล้วปล่อยให้แผลรักษาตัวมันเองโดยธรรมชาติ ตลอดอารยธรรม 2 ล้านปีของมนุษย์เรายังคงวนเวียนอยู่กับเทคโนโลยีแบบหยาบตลอดเวลา
ริชาร์ด ฟายน์แมน (ค.ศ. 1918-1988) ผู้เปิดศักราชของนาโนเทคโนโลยีด้วยปาฐกถาเรื่อง There's plenty of room at the bottom เมื่อปี ค.ศ. 1959 เขาได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ปี ค.ศ. 1965 ฟายน์แมนเป็นบุคคลที่น่าทึ่งและน่าจดจำมากที่สุดคนหนึ่งสำหรับวงการวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ ด้วยบุคลิกที่เต็มเปี่ยมไปด้วยความสดใส อยากรู้อยากเห็น จนกระทั่งกล้าที่จะมองการระเบิดของระเบิดปรมาณูที่ทดลองครั้งแรกด้วยตาเปล่า (เขาเป็นหนึ่งในทีมพัฒนา) ในวงการฟิสิกส์เขาเป็นครูที่ดีที่สุดที่โลกรู้จัก
ฟิสิกส์ของอะตอม และ กลศาสตร์ควอนตัม
จุดหักเหของอารยธรรมของมนุษย์ และเป็นจุดที่จะเปลี่ยนเทคโนโลยีจากแบบเดิมคือหยาบไปสู่เทคโนโลยีระดับโมเลกุลนั้น เกิดขึ้นจากการค้นพบอะตอมและศาสตร์ที่อธิบายความเป็นอยู่ของสรรพสิ่งในระดับอะตอม หรือ กลศาสตร์ควอนตัมนั่นเอง ช่วงเวลาตลอด 50 ปีแห่งการพัฒนาทฤษฎีควอนตัมระหว่างปี ค.ศ. 1900-1950 เป็นช่วงเวลาที่สำคัญแห่งประวัติศาสตร์มนุษยชาติ เป็นช่วงเวลาที่สร้างนักวิทยาศาสตร์มันสมองอัจฉริยะของโลกไว้มากมาย นับแต่ ไอน์สไตน์ บอร์ บอร์น ออพเปนไฮเมอร์ ดิแรก ชโรดิงเงอร์ โบลท์สมันน์ แมกซ์เวลล์ แพลงค์ ทอมสัน รัธเทอร์ฟอร์ด เพาลี เดอบอยล์ และ ไอเซนเบอร์ก แม้กระทั่งมาถึงคนรุ่นหลังอย่าง ฟายน์แมน และ โคห์น (รางวัลโนเบลสาขาเคมีควอนตัม ค.ศ. 1998 ร่วมกับ โพเพิล) ก็ถือเป็นผลพวงจากช่วงเวลาดังกล่าว บุคคลเหล่านี้ได้ทุ่มเทสติปัญญาตลอดช่วงเวลาดังกล่าว เพื่อแสวงหาความเข้าใจความเป็นไปของสรรพสิ่งในระดับของอะตอม พัฒนาการในความเข้าใจในทฤษฎีดังกล่าว มาถึงจุดที่มนุษย์มีความสามารถในการทำนายที่ให้ผลแม่นยำสูง
พัฒนาการของนาโนเทคโนโลยีในปัจจุบัน
นาโนเทคโนโลยีในปัจจุบันยังอยู่ในขั้นเริ่มต้นเท่านั้น แต่ก็เป็นที่น่าดีใจที่ประเทศพัฒนาแล้วส่วนใหญ่ รวมทั้งประเทศอุตสาหกรรมใหม่อย่างไต้หวัน และเกาหลีใต้ได้ให้ความสำคัญต่อเทคโนโลยีนี้มาก จึงทำให้สาขานี้ได้รับการพัฒนาอย่างรวดเร็ว ความก้าวหน้าของนาโนเทคโนโลยีในปัจจุบันพอจะสรุปออกเป็นสาขาย่อย ได้ดังต่อไปนี้
- Supramolecular Chemistry และ Self Assembly
- เครื่องมือจัดการกับอะตอม เช่น STM (Scanning Tunnelling Microscope) AFM (Atomic Force Microscope) SPM (Scanning Probe Microscope)
- Fullerene Nanotechnology
- วิศวกรรมโปรตีน DNA และการศึกษาจักรกลเชิงโมเลกุลที่มีอยู่แล้วในธรรมชาติ
- นาโนเทคโนโลยีเชิงคำนวณเพื่อการออกแบบจักรกลนาโน
บทสรุป
นาโนเทคโนโลยีเป็นเทคโนโลยีในการประกอบและผลิตสิ่งต่างๆ ขึ้นมาจากการจัดเรียงอะตอมหรือโมเลกุลเข้าด้วยกันด้วยความแม่นยำและถูกต้องในระดับนาโนเมตร ความรู้ทางกลศาสตร์ควอนตัมมิได้ปฏิเสธความเป็นไปได้ของเทคโนโลยีนี้ ทั้งยังกลับเป็นประโยชน์ในการช่วยพัฒนาเทคโนโลยีนี้ให้เกิดขึ้นอีกด้วย คำถามที่ว่าเทคโนโลยีจะเกิดขึ้นหรือไม่จึงมีคำตอบแล้วว่าต้องเกิดขึ้นอย่างแน่นอน หากแต่เมื่อไหร่เท่านั้น รูปแบบของนาโนเทคโนโลยีที่จะเกิดขึ้นในอนาคตเป็นสิ่งที่ยากจะทำนาย เนื่องจากความที่เทคโนโลยีมีลักษณะของการพัฒนาคล้ายพัฒนาการของสิ่งมีชีวิตคือมี Evolution อย่างไรก็ตามเราอาจจะยึดแนวทางของนาโนเทคโนโลยีที่มีอยู่แล้วในธรรมชาติ เป็นตัวนำทางเพื่อนำไปสู่นาโนเทคโนโลยีฝีมือมนุษย์ที่มีประสิทธิภาพเพื่อสนองความต้องการของเรา คือ ความกินดีอยู่ดี ในท้ายที่สุด
แหล่งที่มา :
http://nanotech.sc.mahidol.ac.th/nano/nanotech1.htm
นาโนเทคโนโลยี ดูเหมือนจะเป็นคำที่ค่อนข้างใหม่ แต่จริงๆ แล้ว ได้มีผู้ที่มองเห็นความเป็นไปได้ของเทคโนโลยีตัวนี้ตั้งแต่เมื่อ 40 ปี มาแล้ว โดยศาสตราจารย์ริชาร์ด ฟายน์แมน (Richard Feynman ผู้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ ในปี ค.ศ. 1965) ได้กล่าวไว้ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1959 ว่า "สักวันหนึ่ง เราจะสามารถประกอบสิ่งต่างๆ ผลิตสิ่งต่างๆ ขึ้นมาจากการจัดเรียงอะตอมด้วยความแม่นยำ และเท่าที่ข้าพเจ้ารู้ ไม่มีกฎทางฟิสิกส์ใดๆ แม้แต่หลักแห่งความไม่แน่นอน (Uncertainty Principle) ที่จะมาขัดขวางความเป็นไปได้นี้" ท่านยังได้กล่าวย้ำถึงเทคโนโลยีตัวนี้ว่าเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้
นาโนเทคโนโลยี ถูกนิยามว่าเป็นเทคโนโลยีในการประกอบและผลิตสิ่งต่างๆ ขึ้นมาจากการจัดเรียงอะตอม หรือ โมเลกุล เข้าด้วยกันด้วยความแม่นยำ และถูกต้องในระดับนาโนเมตร เราอาจจะนิยามเทคโนโลยีที่อารยธรรมของมนุษย์ได้พัฒนาขึ้น เป็น 2 แบบคือเทคโนโลยีแบบหยาบ (Bulk Technology)
ซึ่งใช้จัดการกับสิ่งต่างๆ หรือ ผลิตสิ่งต่างๆ โดยอาศัยวิธีกล เช่นตัด กลึง บีบ อัด ต่อ งอ และอื่นๆ หรืออาจใช้วิธีทางเคมีโดยการผสมให้ทำปฏิกริยา โดยพยายามควบคุมสภาวะต่างๆ ให้เหมาะสม แล้วปล่อยให้สสารทำปฏิกริยากันเอง เทคโนโลยีแบบนี้สามารถใช้สร้างสิ่งเล็กๆได้ก็จริง แต่ก็ขาดความแม่นยำ และมีความบกพร่องสูง การนำเทคโนโลยีแบบหยาบไปสร้างสิ่งเล็กๆ เช่นไมโครชิพ เราเรียกว่าเป็นการใช้เทคโนโลยีแบบบนลงล่าง (Top-Down Technology) ซึ่งมีขีดจำกัดสูง ซึ่งอุตสาหกรรมผลิตไมโครชิพก็กำลังเผชิญปัญหาในการผลิตวงจรที่ระดับ 0.2-0.3 ไมครอนอยู่ แม้ว่าวิศวกรอิเล็กทรอนิกส์ทั้งหลายจะภูมิใจกับความแม่นยำในระดับนี้ แต่ความเป็นจริงก็คือ ทรานซิสเตอร์ที่ผลิตได้ในระดับนี้ก็ยังมีจำนวนอะตอมอยู่ถึงระดับล้านล้านอะตอม เราจึงคงเรียกเทคโนโลยีในปัจจุบันของมนุษย์ แม้กระทั่งเทคโนโลยีที่ใช้ผลิตคอมพิวเตอร์ซึ่งใครๆต่างเข้าใจว่าเป็นเทคโนโลยีไฮเทคนี้ว่า เทคโนโลยีแบบหยาบ
เทคโนโลยีระดับโมเลกุล (Molecular Technology)
ซึ่งจัดการกับสิ่งต่างๆ หรือผลิตสิ่งต่างๆ โดยการนำอะตอมหรือโมเลกุลมาจัดเรียง ณ ตำแหน่งที่ต้องการอย่างแม่นยำ สิ่งที่ผลิตขึ้นมาอาจเป็นสิ่งเล็กๆ หรือ เป็นสิ่งใหญ่ก็ได้ การนำเอาเทคโนโลยีระดับโมเลกุลไปสร้างสิ่งที่ใหญ่ขึ้นมา (เช่นพืชสร้างผนังเซลล์จากการนำเอาโมเลกุลน้ำตาลมาต่อกัน) นี้ว่าการใช้เทคโนโลยีแบบล่างขึ้นบน (Bottom-Up Technology) เทคโนโลยีระดับโมเลกุลนี้เองที่เป็นนาโนเทคโนโลยี
หากเราเหลียวมองรอบๆ ตัวของเรา อุตสาหกรรมทั้งหลายในปัจจุบันล้วนแล้วแต่ใช้เทคโนโลยีแบบหยาบทั้งสิ้น ในอดีตบรรพบุรุษของเราใช้การตัด งอ ดึง กลึง หลอม เพื่อสร้างสิ่งต่างๆ ตั้งแต่ยุคหิน มายุคโลหะ แม้กระทั่งปัจจุบัน เรามีเครื่องจักรที่ซับซ้อนขึ้น มีความละเอียดมากขึ้น แต่เราก็ยังคงใช้วิธีทางกลแบบเดิมไม่ต่างกันเลย เพื่อผลิตสิ่งต่างๆ แพทย์เมื่อ 100 ปีก่อนใช้มีด เพื่อผ่าตัด ปัจจุบันเรามีเลเซอร์ใช้ แต่สังเกตดีๆ ว่าเรายังไม่อาจหนีวิธีการเดิมๆคือ การตัดเอาเนื้อเยื่อออก แล้วปล่อยให้แผลรักษาตัวมันเองโดยธรรมชาติ ตลอดอารยธรรม 2 ล้านปีของมนุษย์เรายังคงวนเวียนอยู่กับเทคโนโลยีแบบหยาบตลอดเวลา
ริชาร์ด ฟายน์แมน (ค.ศ. 1918-1988) ผู้เปิดศักราชของนาโนเทคโนโลยีด้วยปาฐกถาเรื่อง There's plenty of room at the bottom เมื่อปี ค.ศ. 1959 เขาได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ปี ค.ศ. 1965 ฟายน์แมนเป็นบุคคลที่น่าทึ่งและน่าจดจำมากที่สุดคนหนึ่งสำหรับวงการวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ ด้วยบุคลิกที่เต็มเปี่ยมไปด้วยความสดใส อยากรู้อยากเห็น จนกระทั่งกล้าที่จะมองการระเบิดของระเบิดปรมาณูที่ทดลองครั้งแรกด้วยตาเปล่า (เขาเป็นหนึ่งในทีมพัฒนา) ในวงการฟิสิกส์เขาเป็นครูที่ดีที่สุดที่โลกรู้จักฟิสิกส์ของอะตอม และ กลศาสตร์ควอนตัม
จุดหักเหของอารยธรรมของมนุษย์ และเป็นจุดที่จะเปลี่ยนเทคโนโลยีจากแบบเดิมคือหยาบไปสู่เทคโนโลยีระดับโมเลกุลนั้น เกิดขึ้นจากการค้นพบอะตอมและศาสตร์ที่อธิบายความเป็นอยู่ของสรรพสิ่งในระดับอะตอม หรือ กลศาสตร์ควอนตัมนั่นเอง ช่วงเวลาตลอด 50 ปีแห่งการพัฒนาทฤษฎีควอนตัมระหว่างปี ค.ศ. 1900-1950 เป็นช่วงเวลาที่สำคัญแห่งประวัติศาสตร์มนุษยชาติ เป็นช่วงเวลาที่สร้างนักวิทยาศาสตร์มันสมองอัจฉริยะของโลกไว้มากมาย นับแต่ ไอน์สไตน์ บอร์ บอร์น ออพเปนไฮเมอร์ ดิแรก ชโรดิงเงอร์ โบลท์สมันน์ แมกซ์เวลล์ แพลงค์ ทอมสัน รัธเทอร์ฟอร์ด เพาลี เดอบอยล์ และ ไอเซนเบอร์ก แม้กระทั่งมาถึงคนรุ่นหลังอย่าง ฟายน์แมน และ โคห์น (รางวัลโนเบลสาขาเคมีควอนตัม ค.ศ. 1998 ร่วมกับ โพเพิล) ก็ถือเป็นผลพวงจากช่วงเวลาดังกล่าว บุคคลเหล่านี้ได้ทุ่มเทสติปัญญาตลอดช่วงเวลาดังกล่าว เพื่อแสวงหาความเข้าใจความเป็นไปของสรรพสิ่งในระดับของอะตอม พัฒนาการในความเข้าใจในทฤษฎีดังกล่าว มาถึงจุดที่มนุษย์มีความสามารถในการทำนายที่ให้ผลแม่นยำสูง
พัฒนาการของนาโนเทคโนโลยีในปัจจุบัน
นาโนเทคโนโลยีในปัจจุบันยังอยู่ในขั้นเริ่มต้นเท่านั้น แต่ก็เป็นที่น่าดีใจที่ประเทศพัฒนาแล้วส่วนใหญ่ รวมทั้งประเทศอุตสาหกรรมใหม่อย่างไต้หวัน และเกาหลีใต้ได้ให้ความสำคัญต่อเทคโนโลยีนี้มาก จึงทำให้สาขานี้ได้รับการพัฒนาอย่างรวดเร็ว ความก้าวหน้าของนาโนเทคโนโลยีในปัจจุบันพอจะสรุปออกเป็นสาขาย่อย ได้ดังต่อไปนี้
- Supramolecular Chemistry และ Self Assembly
- เครื่องมือจัดการกับอะตอม เช่น STM (Scanning Tunnelling Microscope) AFM (Atomic Force Microscope) SPM (Scanning Probe Microscope)
- Fullerene Nanotechnology
- วิศวกรรมโปรตีน DNA และการศึกษาจักรกลเชิงโมเลกุลที่มีอยู่แล้วในธรรมชาติ
- นาโนเทคโนโลยีเชิงคำนวณเพื่อการออกแบบจักรกลนาโน
บทสรุป
นาโนเทคโนโลยีเป็นเทคโนโลยีในการประกอบและผลิตสิ่งต่างๆ ขึ้นมาจากการจัดเรียงอะตอมหรือโมเลกุลเข้าด้วยกันด้วยความแม่นยำและถูกต้องในระดับนาโนเมตร ความรู้ทางกลศาสตร์ควอนตัมมิได้ปฏิเสธความเป็นไปได้ของเทคโนโลยีนี้ ทั้งยังกลับเป็นประโยชน์ในการช่วยพัฒนาเทคโนโลยีนี้ให้เกิดขึ้นอีกด้วย คำถามที่ว่าเทคโนโลยีจะเกิดขึ้นหรือไม่จึงมีคำตอบแล้วว่าต้องเกิดขึ้นอย่างแน่นอน หากแต่เมื่อไหร่เท่านั้น รูปแบบของนาโนเทคโนโลยีที่จะเกิดขึ้นในอนาคตเป็นสิ่งที่ยากจะทำนาย เนื่องจากความที่เทคโนโลยีมีลักษณะของการพัฒนาคล้ายพัฒนาการของสิ่งมีชีวิตคือมี Evolution อย่างไรก็ตามเราอาจจะยึดแนวทางของนาโนเทคโนโลยีที่มีอยู่แล้วในธรรมชาติ เป็นตัวนำทางเพื่อนำไปสู่นาโนเทคโนโลยีฝีมือมนุษย์ที่มีประสิทธิภาพเพื่อสนองความต้องการของเรา คือ ความกินดีอยู่ดี ในท้ายที่สุด
แหล่งที่มา :
http://nanotech.sc.mahidol.ac.th/nano/nanotech1.htm
Wireless Mouse เป็น Mouse ที่มีการทำงานเหมือน Mouse ทั่วไปเพียงแต่ไม่มีการใช้สายไฟต่อออกมาจากตัว Mouse ซึ่ง Mouse ชนิดนี้จะมีตัวรับและตัวส่งสัญญาณซึ่งทางด้านตัวรับสัญญาณอาจจะเป็นหัวต่อแบบ PS/2 หรือ แบบ USB ที่เรียกว่า Thumb USB receiver ซึ่งใช้ความถี่วิทยุอยู่ที่ 27MHz 
Mouse สำหรับ Macintosh เป็น Mouse ที่ใช้เฉพาะเครื่องคอมพิวเตอร์ Macintosh ซึ่งเป็น Mouse ที่ไม่มี wheel และปุ่มคลิ๊ก ก็ มีเพียงปุ่มเดียวแต่สามารถใช้งาน ได้ครอบคลุมทุกหน้าที่การทำงาน ซึ่งทางบริษัท Apple ออกแบบมาเพื่อใช้กับเครื่อง Macintosh เท่านั้น 
2. Mouse แบบใช้แสง อาศัยหลักการส่งแสงจาก Mouse ลงไปบนแผ่นรอง Mouse (mouse pad)
