Nanotexnologiyada yuqoridan pastga va pastdan yuqoriga yondashuv
Nanotexnologiya nanometr (metrning milliarddan biri) miqyosida loyihalash, ishlab chiqish yoki manipulyatsiya qilishdir. Biror narsani nanotexnologiya deb atash uchun muomala ob'ektining o'lchami kamida bir o'lchovda yuz nanometrdan kam bo'lishi kerak. Nanotexnologiyada yuqoridan pastga va pastdan yuqoriga deb nomlanuvchi ikkita dizayn yondashuvi mavjud. Ikkala yondashuv ham har xil turdagi ilovalarda foydalidir.
Yuqoridan pastga yondashuv
Yuqoridan pastga yondashuvda nano-miqyosdagi ob'ektlar o'lchamdagi kattaroq narsalarni qayta ishlash orqali amalga oshiriladi. Integratsiyalashgan elektron ishlab chiqarish yuqoridan pastga nanotexnologiyaga misoldir. Endi u nanoelektromexanik tizimlarni (NEMS) ishlab chiqarish darajasiga ko'tarildi, bu erda tutqichlar, buloqlar va suyuqlik kanallari kabi mayda mexanik qismlar va elektron sxemalar kichik chipga o'rnatilgan. Ushbu ishlab chiqarishdagi boshlang'ich materiallar kremniy kristallari kabi nisbatan katta tuzilmalardir. Litografiya - bu shunday kichik chiplarni yasash imkonini beruvchi texnologiya va ularning foto, elektron nurli va ion nurli litografiyasi kabi ko'plab turlari mavjud.
Ba'zi ilovalarda ko'proq reaktivlik uchun sirt maydoni va hajm nisbatini oshirish uchun kattaroq o'lchamdagi materiallar nanometr shkalasiga qadar maydalanadi. Nano oltin, nano kumush va nano titanium dioksid turli xil ilovalarda ishlatiladigan nano materiallardir. Ark pechida grafitdan foydalangan holda uglerod nanotubkalarini ishlab chiqarish yuqoridan pastga yondashuv nanotexnologiyasiga yana bir misoldir.
Pastdan yuqoriga yondashuv
Nanotexnologiyada pastdan yuqoriga yondashuv atomlar va molekulalar kabi kichikroq qurilish bloklaridan kattaroq nanostrukturalarni yaratishdir. O'z-o'zidan yig'ish, unda istalgan nano tuzilmalar hech qanday tashqi manipulyatsiyasiz o'z-o'zidan yig'iladi. Nano ishlab chiqarishda ob'ekt o'lchami kichrayib borayotganida, pastdan yuqoriga yondashuv yuqoridan pastga texnikasiga tobora muhim qo'shimcha hisoblanadi.
Bottom-yuqoriga yondashuv nanotexnologiyani tabiatdan topish mumkin, bu erda biologik tizimlar hayot uchun zarur bo'lgan hujayralar uchun tuzilmalarni yaratish uchun kimyoviy kuchlardan foydalangan. Olimlar va muhandislar tabiatning ushbu sifatiga taqlid qilish uchun tadqiqot o'tkazadilar va keyinchalik o'z-o'zidan murakkab tuzilmalarga birikishi mumkin bo'lgan o'ziga xos atomlarning kichik klasterlarini hosil qiladilar. Metall katalizlangan polimerizatsiya usuli yordamida uglerod nanotubalarini ishlab chiqarish pastdan yuqoriga yondashuv nanotexnologiyasi uchun yaxshi namunadir.
Molekulyar mashinalar va ishlab chiqarish - bu Erik Drexler tomonidan 1987-yilda "Yaratilish dvigatellari" kitobida kiritilgan pastdan yuqoriga nanotexnologiya tushunchasi. U murakkab molekulyar tuzilmalarni qurish uchun nano-masshtabdagi mexanik tizimlardan qanday foydalanish mumkinligi haqida dastlabki fikrlarni bergan..
Nanotexnologiyada yuqoridan pastga va pastdan yuqoriga yondashuv oʻrtasidagi farq
1. Ishlab chiqarish jarayoni yuqoridan pastga yondashuvdagi kattaroq tuzilmalardan boshlanadi, bunda boshlang'ich qurilish bloklari pastdan yuqoriga yondashuvdagi yakuniy dizayndan kichikroq bo'ladi
2. Pastdan yuqoriga ishlab chiqarish mukammal yuza va qirralarga ega bo'lgan konstruksiyalarni (ajinsiz va bo'shliqlarni o'z ichiga olmaydi va hokazo) ishlab chiqishi mumkin, ammo yuqoridan pastga ishlab chiqarish natijasida yuzaga keladigan yuzalar va qirralar mukammal emas, chunki ular ajin yoki bo'shliqlarni o'z ichiga oladi.
3. Pastdan yuqoriga yondashuv ishlab chiqarish texnologiyalari yuqoridan pastga ishlab chiqarishdan yangiroq va ba'zi ilovalarda (masalan: tranzistorlar) unga muqobil bo'lishi kutilmoqda.
4. Pastdan yuqoriga yondashuv mahsulotlari yuqori aniqlikka ega (material o'lchamlari ustidan ko'proq nazorat) va shuning uchun yuqoridan pastga yondashuvga nisbatan kichikroq tuzilmalarni ishlab chiqarishi mumkin.
5. Yuqoridan pastga yondashuvda ma'lum miqdorda isrof qilingan material mavjud, chunki ba'zi qismlar asl tuzilishdan olib tashlanadi, bu erda hech qanday moddiy qism olib tashlanmaydigan pastdan yuqoriga yondashuvdan farq qiladi.
