สมาคมนิสิตเก่าจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนีย ในเครือสมาคมนิสิตเก่าจุฬาฯ ในพระบรมราชูปถัมภ์

นาโนเทคโนโลยี: ความเป็นมาและทิศทางในอนาคต

ตอนที่ 3

ดร. กานต์ สระเสนีย์

สำหรับทิศทางของนาโนเทคโนโลยีในอนาคตนั้น นับว่าเป็นทิศทางที่สดใสทีเดียว งานวิจัยที่เกี่ยวโยงกับนาโนเทคโนโลยีนี้ก็ได้ผุดขึ้นมาราวกับดอกเห็ด เห็นได้จากกลุ่มนักวิทยาศาสตร์ นักวิจัย รวมถึงห้องปฏิบัติการวิจัยและมหาวิทยาลัยรวมถึงหน่วยงานของรัฐจากทั่วโลก ได้ให้ความสนใจกับงานวิจัยทางด้านนาโนเทคโนโลยีอย่างมากมาย ผลงานวิจัยที่ตีพิมพ์ก็มีให้เห็นในวารสารวิชาการกันอย่างหลากหลาย จนปัจจุบันนี้ มีวารสารวิชาการบางฉบับที่อุทิศให้กับงานวิจัยและพัฒนางานทางด้านนาโนเทคโนโลยีโดยเฉพาะ อย่างเช่น Nanotechnology (Institute of Physics publication) หรือ Nano Letters (The American Chemical Society publication) เป็นต้น

นอกจากนี้จะเห็นได้ว่า ความรู้ทางด้านนาโนเทคโนโลยีในปัจจุบันก็ยังแบ่งออกไปได้อีกหลากหลายสาขา อาทิ Bionanotechnology, Computational Nanotechnology หรือ Nanorobotics เป็นต้น สำหรับในประเทศไทย ความนิยมและการตื่นตัวเกี่ยวกับนาโนเทคโนโลยีก็จัดได้ว่าอยู่ในระดับสูง สังเกตได้จากการที่รัฐบาลให้ความสำคัญต่อวิชาการแขนงนี้มากพอสมควร โดยการจัดตั้งศูนย์วิจัยเฉพาะทางนาโนเทคโนโลยี หรือรู้จักกันในนามว่า Nanotecในกำกับของกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หรืออย่างที่จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยเอง ก็มีการรวมตัวกันของนักวิทยาศาสตร์ นักวิชาการ และนักวิจัยเพื่อทำงานร่วมกันทางด้านนาโนเทคโนโลยีเช่นกัน เป็นศูนย์นวัตกรรมนาโนเทคโนโลยี โดยหน่วยงานที่สำคัญหน่วยงานหนึ่งของการจัดการงานวิจัยที่จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยก็ คือภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ สำหรับหน่วยงานอื่น ๆ ในประเทศไทยที่มีการเคลื่อนไหวทางด้านนาโนเทคโนโลยีก็ยังมีอีก เช่นที่ มหาวิทยาลัยมหิดล และสถาบันเทคโนโลยีแห่งเอเชีย เป็นต้น

สำหรับในต่างประเทศ งานวิจัยเกี่ยวกับนาโนเทคโนโลยีก็มีให้เห็นอย่างเป็นรูปเป็นร่าง เป็นชิ้นเป็นอันมากมาย งานวิจัยหลายชิ้นบ่งชี้ให้เห็นว่า การสร้าง "เครื่องจักร เครื่องมือ" ขนาดจิ๋ว อย่างที่ Feynman เกริ่นไว้เมื่อกว่า 40 ปีมาแล้วมีความเป็นไปได้สูง งานวิจัยต่าง ๆ เหล่านี้ยังแสดงให้เห็นอีกว่า "เครื่องจักร เครื่องมือ" ขนาดจิ๋วที่ได้รับการออกแบบและสังเคราะห์ขึ้นมานั้น ไม่ว่าจะเป็นการรวมตัวกันของสารประกอบอินทรีย์ หรือการเรียงจับตัวกันของอะตอมคาร์บอนเกิดเป็น carbon nanotube (รูปที่ 3) ซึ่งถือว่าเป็นอัญรูปใหม่อีกรูปหนึ่งของธาตุคาร์บอน นอกเหนือไปจากคาร์บอนในอัญรูปอื่น ๆ เช่น ถ่าน แกรไฟต์ เพชร และ fullerenes เป็นต้น มีสมบัติที่ต่างไปจากเครื่องมือ หรือระบบในระดับมหภาค ไม่ว่าจะเป็นสมบัติการนำไฟฟ้า สมบัติทางแสง ฯลฯ นั่นก็คือบรรดาอนุภาคนาโนทั้งหลาย จะมีสมบัติที่ต่างไปจากสมบัติของอนุภาคชนิดเดียวกันเมื่อพิจารณาจากระดับมหภาค

รูปที่ 3: ท่อคาร์บอนนาโน (carbon nanotube) ที่มีสมบัติต่างไปจากคาร์บอนในระดับมหภาค

สมบัติที่ต่างไปนี้เอง ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถออกแบบคิดค้นการประยุกต์ใช้งานของอนุภาคนาโน หรือ "เครื่องจักร เครื่องมือ" ขนาดจิ๋วนี้ให้เกิดประโยชน์อื่น ๆ ที่ระบบมหภาคไม่มีได้อย่างมากมาย ทั้งนี้สมบัติที่ต่างไปนี้ ส่วนหนึ่งสามารถอธิบายได้จากขนาดของระบบนาโนนั่นเอง อย่างที่ Feynman ได้เคยกล่าวไว้ว่า ในระดับมหภาค แรงกระทำต่าง ๆ ต่อวัตถุก็จะมีความสำคัญต่างกันไป จากแรงกระทำในระดับนาโน อย่างเช่น แรงโน้มถ่วงมีความสำคัญกับระบบมหาภาคมาก แต่สำหรับระบบนาโนนั้น แรงตึงผิว แรงกระทำระหว่างโมเลกุลหรืออะตอมจะมีความสำคัญมากกว่า

กลับไป ตอนที่ 2 อ่านต่อ ตอนที่ 4

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