สมาคมนิสิตเก่าจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนีย ในเครือสมาคมนิสิตเก่าจุฬาฯ ในพระบรมราชูปถัมภ์

นาโนเทคโนโลยี: ความเป็นมาและทิศทางในอนาคต

ตอนที่ 2

ดร. กานต์ สระเสนีย์

ในปาฐกถาของเขาเมื่อปี 1959 Feynman ยังได้อธิบายถึงวิธีการสร้าง "เครื่องจักร เครื่องมือ" ขนาดจิ๋วนี้ด้วย โดยบอกว่าเริ่มจากเครื่องจักรเครื่องมือที่มีอยู่ในขณะนั้นก่อน แล้วก็พยายามสร้างเครื่องจักรเครื่องมือแบบเดียวกัน แต่ให้มีขนาดเล็กลงไปกว่าเดิมสิบเท่า และจากเครื่องจักรเครื่องมือที่มีขนาดเล็กลงนี้ ก็สร้างเครื่องจักรเครื่องมือที่มีขนาดเล็กลงไปอีกสิบเท่า และเล็กลงไปเรื่อย ๆ จนได้ "เครื่องจักร เครื่องมือ" ที่สามารถจัดระเบียบ จับต้องอะตอมและโมเลกุลต่าง ๆ ได้

ในขณะนั้น อาจจะยังมีคนไม่เข้าใจว่า Feynman จะสร้าง "เครื่องจักร เครื่องมือ" ขนาดจิ๋วแบบนั้นได้อย่างไร แต่ก็ยังไม่มีใครที่จะสามารถปฏิเสธได้ว่า แนวคิดของ Feynman เกี่ยวกับนาโนเทคโนโลยีนี้เป็นอาจเป็นจริงขึ้นมาได้ และในปัจจุบันนี้ นักวิทยาศาสตร์ต่าง ๆ ทั่วโลกก็ได้เริ่มแสดงให้เห็นแล้วว่า แนวความคิดของ Feynman นั้นมีความเป็นไปได้สูงทีเดียว โดย "เครื่องจักร เครื่องมือ" ขนาดจิ๋วที่ Feynman เคยพูดถึงนั้น ก็สามารถเห็นได้จาก โมเลกุลประเภท supra (supramolecules) ที่ได้รับการออกแบบและสังเคราะห์ให้รวมตัวกัน (assemble) ออกมาเป็น "เครื่องจักร เครื่องมือ" ขนาดจิ๋วที่สามารถจับต้องอะตอมและโมเลกุลต่าง ๆ ได้ (รูปที่ 2)

รูปที่ 2: แสดงตัวอย่างของ "เครื่องจักร เครื่องมือ" ขนาดจิ๋วระดับสูงที่เสนอโดยนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัย Rutgers เครื่องจักรดังกล่าวจะถูกกำหนดให้ทำหน้าที่เป็นตัวนำยาเข้าไปสู่เซลได้โดยตรง โดยเครื่องจักรดังกล่าวนี้มีส่วนประกอบเป็น ท่อคาร์บอนขนาดจิ๋ว (carbon nanotube) โปรตีน และ DNA (deoxyribonucleic acid)

เมื่อพูดถึงที่มาที่ไปของนาโนเทคโนโลยีนั้น จะว่าไปก็คงหนีไม่พ้นที่จะต้องกล่าวถึง การศึกษาทางวิทยาศาสตร์ระดับนาโน (nanoscience)กันบ้าง การศึกษาทางวิทยาศาสตร์ระดับนาโนนี้ ในความเป็นจริงแล้ว ไม่ใช่เรื่องใหม่หรือเรื่องแปลกประหลาดอะไรเลยครับ นักวิทยาศาสตร์นักวิจัยได้ศึกษาระบบต่าง ๆ ในธรรมชาติและจากที่สังเคราะห์ขึ้นเองมาเป็นสิบ ๆ ปีแล้วครับ ตัวอย่างง่าย ๆ ก็อย่างเช่นการค้นพบ DNA ซึ่งเป็นสารรหัสพันธุกรรมในสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ จนถึงกระทั่งการศึกษาถึงการเปลี่ยนแปลงและโครงสร้างของ DNA (จนกระทั่งนักวิทยาศาสตร์สองคนคือ James Watson และ Thomas Crick ได้รับรางวัลโนเบลจากการอธิบายโครงสร้างทางเคมีและชีวเคมีของ DNA ได้ในปี 1962) ก็ล้วนนับได้ว่าเป็นการศึกษาระดับนาโนทั้งนั้น (จริง ๆ นักวิทยาศาสตร์ โดยเฉพาะนักฟิสิกส์และนักเคมีนั้นได้ศึกษาปฏิกิริยารวมถึงการเปลียนแปลงของสสารต่าง ๆ ซึ่งมีขนาดเล็กกว่าหนึ่งนาโนเมตรมานานมาแล้วครับ แต่ว่าการพัฒนามาเป็นเทคโนโลยีนั้น ตามมาทีหลัง)

เมื่อการศึกษาวิจัยทางวิทยาศาสตร์ระดับนาโนได้วางรากฐานมานานมากแบบนี้แล้วด้วย รวมถึงองค์ความรู้ที่ได้เพิ่มเติมสะสมมาบวกกับวิทยาการและเทคนิคใหม่ ๆ ที่ได้พัฒนากันไปอย่างค่อนข้างรวดเร็ว ที่ได้สามารถนำมาใช้วิเคราะห์ศึกษาระบบระดับนาโน หรือเล็กกว่าในหลาย ๆ กรณี (ตามแนวคิดของ Feynman) จึงไม่ใช่เรื่องที่น่าแปลกใจอะไรเลยครับที่นาโนเทคโนโลยี จึงเป็นศาสตร์แขนงหนึ่งที่ได้รับความสนใจกันมากในปัจจุบันนี้ อีกประการหนึ่งก็เพราะการศึกษาทางวิทยาศาตร์เป็นไปอย่างกว้างขวางแบบนี้ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโลกตะวันตก) การนำความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่ไ้ด้รวบรวมมานั้น ไปประยุกต์ใช้งานก่อให้เกิดเป็นเทคโนโลยีจึงมีให้เห็นได้อย่างในปัจจุบัน

กลับไป ตอนที่ 1 อ่านต่อ ตอนที่ 3

หมายเหตุ : ลิขสิทธิ์ตามกฎหมายของบทความนี้ เป็นของผู้เขียนบทความแต่เพียงผู้เดียว ท่านผู้อ่านที่สนใจจะนำบทความนี้ ไปเผยแพร่ สามารถติดต่อได้ที่ info@cualumni.us