นาโนน่ารู้
องค์ประกอบของนาโนเทคโนโลยี 1.ขนาดเล็กในระดับ 1 – 100 นาโนเมตร 2. มีหน้าที่ใหม่ๆ เกิดขึ้นหรือมีสมบัติที่พิเศษขึ้น 3. ถูกต้อง แม่นยำ และควบคุมได้ ประโยชน์ของนาโนเทคโนโลยี ประโยชน์ของนาโนเทคโนโลยีคือ การเพิ่มมูลค่าให้กับผลิตภัณฑ์ที่มีอยู่เดิมให้มีประสิทธิภาพที่ดีขึ้น และสร้างนวัตกรรมใหม่ๆที่ยังไม่เคยมีมาก่อน เพื่อตอบสนองต่อความต้องการของตลาดและผู้บริโภค
นาโนเทคโนโลยีคืออะไร “นาโนเทคโนโลยี” หมายถึงเทคโนโลยีประยุกต์ซึ่งเกี่ยวข้องกับการจัดการ การสร้าง การสังเคราะห์วัสดุหรืออุปกรณ์ในระดับของอะตอม โมเลกุลหรือชิ้นส่วนที่มีขนาดเล็กในช่วงประมาณ 1 ถึง 100 นาโนเมตร ซึ่งจะส่งผลให้วัสดุหรืออุปกรณ์ต่างๆ มีหน้าที่ใหม่ๆ และมีคุณสมบัติที่พิเศษขึ้นทั้งทางด้านกายภาพ เคมี และชีวภาพ ทำให้มีประโยชน์ต่อผู้ใช้สอยและเพิ่มมูลค่าทางเศรษฐกิจได้
ข่าวที่ กำลังครึกโครมอยู่ตอนนี้เห็นจะหนีไม่พ้น ภัยพิบัติที่กำลังเกิดขึ้นทั่วโลกไม่ว่าจะเป็น พายุไซโคลนนากิส ถล่มย่างกุ้งเมืองหลวงเก่าของพม่า ที่ตั้งอยู่ปากแม่น้ำอิรวดี ซึ่งเป็นบริเวณที่มีผู้คนอยู่อย่างหนาแน่น ส่งผลให้เกิดความเดือนร้อนอย่าง แสนสาหัส โดยมีการประมาณการว่ามีผู้ได้รับผลกระทบถึง 2.4 ล้านคน ตายและสูญหายถึง 133,000 คน แผ่นดินไหวรุนแรงระดับ 7.9 ริคเตอร์ที่ประเทศจีน ทำให้เขื่อน 69 แห่งกำลังจะพัง สภาพทางภูมิศาสตร์เปลี่ยนแปลง คาดว่าประชาชนได้รับผลกระทบจากแผ่นดินไหวครั้งนี้ประมาณ 45 ล้านคน ในจำนวนนี้ 5 ล้านคนไม่มีที่อยู่อาศัย บาดเจ็บ 360,058 คน และสูญหาย 23,150 ทอร์นาโดที่ถล่มรัฐไอโอวา ในประเทศสหรัฐอเมริกา แม้จะมีผู้เสียชีวิตโดยประมาณ เพียงแค่ 8 คน แต่ทอร์นาโดก็ได้ทำลายบ้านถึง 50 หลัง และ อีก 150 หลังได้รับความเสียหาย นอกจากนี้นักวิทยาศาสตร์ยังมีข้อมูลจาก NOAA (National Hurricane center) ของสหรัฐอเมริกา ว่าในปี 2008 พายุ […]
แบตเตอรี่จัดเป็นหนึ่งในอุปกรณ์ที่ใช้ พลังงานในชีวิตประจำวันของเรา ตั้งแต่เครื่องคอมพิวเตอร์แบบพกพา โทรศัพท์มือถือ นาฬิกา ของเล่น กล้องภ่ายภาพ แม้กระทั่งไฟฉาย แบตเตอรี่และถ่านที่ให้พลังงานเหล่านี้เป็นสาเหตุหนึ่งของมลพิษในสิ่งแวด ล้อม มีการประมาณการว่าการบ้านหนึ่งหลังใช้แบตเตอรี่ถึง 20 หน่วยต่อปี และผลกระทบที่เกิดขึ้นแบตเตอรี่ที่หมดอายุการใช้งานจำนวนนับแสนตันกลายเป็น ขยะอันตราย เมื่อแบตเตอรี่และถ่านเหล่านี้เสื่อมประสิทธิภาพสารเคมีโลหะหนักที่เป็น อันตรายเช่น ตะกั่ว และแคดเมี่ยม จะไหลออกมาบนปื้นเปื้อนในดิน และแหล่งน้ำใต้ดิน นักวิจัยได้พัฒนาแบตเตอรี่ที่ไม่มีสารโลหะเป็นองค์ประกอบ โดยใช้สารประกอบโพลิเมอร์ที่ชื่อว่า Polypyrrole ทด แทน แต่ประสิทธิภาพที่ได้ยังไม่ดีเพียงพอที่จะนำมาใช้ในระดับอุตสาหกรรม วิธีการหนึ่งที่จะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของแบตเตอรี่โดยปลอดโลหะ ทำได้โดยการใช้สารโพลิเมอร์ที่มีสมบัติในการนำไฟฟ้ามาใช้เป็นอิเล็กโทรด รวมทั้งการสร้างฟิลม์บางที่เหมาะสม และมีพื้นที่ผิวจำนวนมากบนวัสดุรองรับ Maria Stomme นักวิจัยกล่าวว่า เซลลูโลสเป็นวัสดุรองรับที่ดี เนื่องจากเป็นวัสดุที่หาได้ง่ายในธรรมชาติ และเป็นวัสดุที่ถูกนำมาใช้ในระดับอุตสาหกรรม ยิ่งไปกว่านั้นเส้นใยของเซลลูโลสสามารถใช้ร่วมกับสาร Polypyrrole ทำให้สามารถเคลือบโพลิเมอร์ลงบนเส้นใยได้ดี การใช้สารประกอบแต่งระหว่างเซลลูโลส และโพลิเมอร์นำไฟฟ้านั้นมีความเป็นไปได้สูงในการนำกลับมาใช้ใหม่ มีน้ำหนักเบา และมีความทนทานสูง รวมทั้งมีต้นทุนในการผลิตที่ราคาถูก ทีมวิจัยจาก Uppsala University ได้พัฒนาสารประกอบแต่ง polypyrrole- cellulose ที่สามารถนำไฟฟ้าได้ มีความคงทน น้ำหนักเบา และมีความยืดหยุ่นสูง […]
หุ่นยนต์ขนาดเล็กที่สามารถทำงานได้กับเซลล์ได้อย่างแม่นยำ และสามารถประกอบชิ้นส่วนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ระดับไมโครเมตรได้ จะเป็นการบุกเบิกยุคของโรงงานระดับนาโนเมตรในอนาคต หุ่นยนต์แบบใหม่ ที่มีขนาดไม่ใหญ่ไปกว่าขนาดของลูกเต๋า แต่สามารถทำงานเพื่อการประกอบวงจรขนาดเล็กได้ สามารถฉีดสารต่าง ๆ เข้าไปในเซลล์เดี่ยว ๆ ได้ และยังสามารถตรวจวัดในระดับโมเลกุลได้อีกด้วย อ้างอิงจากโครงการหุ่นยนต์ระดับไมโครเมตรสหภาพยุโรป ที่เรียกว่า ไมครอน (Micron) ซึ่งรายงานว่าทีมวิจัยสามารถสร้างหุ่นยนต์ที่ทำงานแบบอัตโนมัติในระดับ โมเลกุลได้ โดยวัตถุประสงค์หลักของการสร้างหุ่นยนต์นี้เพื่อใช้การวิจัย การประกอบและสร้างอุปกรณ์ต้นแบบ และเพื่อการใช้งานด้านอุตสาหกรรม ตัวอย่างเช่น การทดสอบยา และสร้างอุปกรณ์อิเล็กโทรนิกส์ต่าง ๆ โครงการนี้ประกอบด้วยกลุ่มวิจัย 8 กลุ่มจาก 7 ประเทศ ซึ่งได้ทำการพัฒนาหุ่นยนต์ขนาดจิ๋วหลายแบบ โดยแต่ละแบบมีอุปกรณ์เฉพาะ เพื่อที่จะสามารถทำงานร่วมกันได้อย่างสมบูรณ์ ในงานที่หุ่นยนต์เพียงตัวเดียวไม่อาจจะทำได้ ทีมนักวิจัยได้พัฒนาอุปกรณ์ หลากหลายแบบ รวมถึง อุปกรณ์การจัดเรียงระดับไมโครเมตร เข็มของกล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม และเข็มที่มีความแม่นยำสูงในการแทงเข้าไปในเซลล์ อย่างไรก็ตามทีมวิจัยยังไม่สามารถพัฒนาการทำงานร่วมกันของหุ่นยนต์ขนาดจิ๋ว เหล่านี้ได้อย่างสมบูรณ์เนื่องจากข้อจำกัดของเวลา และงบประมาณที่สิ้นสุดลง อย่างไรก็ตามดูเหมือนว่าทีมวิจัยได้สร้างผลงานที่น่าประทับใจเนื่องจาก หุ่นยนต์เหล่านี้มีความทันสมัย และแตกต่างจากหุ่นยนต์แบบอื่น ๆ Ron Fearing ศาสตราจารย์ ด้านวิศวกรรมไฟฟ้า และวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์จาก UC Berkeley ซึ่งเป็นหนึ่งในทีมวิจัยที่เกี่ยวกับการพัฒนาหุ่นยนต์ขนาดจิ๋วได้แสดงความ […]
ทีมวิจัยจาก University of Ulm ประเทศเยอรมัน ได้ทดลองใช้แสงสีแดงที่มีความยาวคลื่น 670 นาโนเมตร เพื่อเพิ่มปริมาตรน้ำภายในเซลล์ และเมื่อหยุดให้เลเซอร์จะเกิดแรงดันน้ำจากภายนอกทำให้เซลล์สามารถดูดเอา โมเลกุลของยาที่อยู่ในของเหลวรอบเซลล์เข้าไปภายในเซลล์ได้ นับเป็นครั้งแรกที่มีการใช้วิธีการบังคับให้เซลล์มะเร็งให้ยอมรับยาโดยที่ ไม่มีการดัดแปลงตัวยา ซึ่งวิธีทั่วไปที่ใช้ในการที่จะทำให้เซลล์รับยาเข้าไปนั้น จะเป็นวิธีการแพร่ผ่าน ( passive diffusion) ผ่านโครงสร้าง ลิปิดไบเลเยอร์ ( lipid bilayer) ของเยื่อหุ้มเซลล์ หรือการแพร่ผ่านโดยผ่านทางช่องโปรตีนที่อยู่บริเวณเยื่อหุ้มเซลล์ อย่างไรก็ตามการบำบัดด้วยเคมีเหล่านี้บ่อยครั้งที่เกิดปัญหา ที่เรียกว่า Multi-drug resistance หรือการต่อต้านของเยื่อหุ้มเซลล์ ซึ่งทำให้เกิดกระบวนการตรงกันข้าม (efflux) คือทำให้เยื่อหุ้มเซลล์ผลักยาเหล่านั้นออกไปจากเซลล์ ปัจจุบันนักวิจัยได้พยายามจะแก้ปัญหานี้ พยายามหาวิธีการทางเคมี และทางชีวเคมี ที่จะสามารถทำให้เยื่อหุ้มเซลล์ยอมรับยาเข้าไปภายในมากกว่าจะเกิดขึ้นด้วย กลไกธรรมชาติของเซลล์เอง ในทางตรงกันข้ามกับวิธีส่วนใหญ่ที่เน้นทางด้านการดัดแปลงโมเลกุลของยา ทีมวิจัยของ Sommer ได้มุ่งเน้นไปยังการดัดแปลงปริมาตรของเซลล์ โดยเมื่อทำการให้แสงเลเซอร์ที่มีความเข้มแสงปานกลาง ( 100 w/m2) ที่ความยาวคลื่น 670 นาโนเมตร ทั้งความหนาแน่น และความหนืดของน้ำในเซลล์มีค่าลดลง ส่งผลให้ปริมาตรของเซลล์เพิ่มมากขึ้น ( จากสมการ ความหนาแน่น […]
