นาโนเทคโนโลยีกำลังคืบคลานเข้าสู่วัฒนธรรมสมัยนิยมอย่างช้าๆ แต่ไม่ใช่ในแบบที่นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่จะชอบ มีตัวอย่างที่ยอดเยี่ยมในDorianนักเขียนนวนิยาย ที่นำผลงานมาปรับปรุงใหม่ ให้ ทันสมัย ในฉากหนึ่ง ตั้งอยู่ในอาคารอุตสาหกรรมสกปรกๆ ชานเมืองลอสแองเจลิส เราพบดอเรียน เกรย์และเพื่อนของเขามองข้ามขวดเหล้าเดวาร์ที่เรียงเป็นแถว ซึ่งศีรษะและศพของผู้ตายถูกแช่แข็งไว้
เพื่อรอวัน
ทางการแพทย์ วิทยาการก้าวหน้าไปมากพอที่จะรักษาโรคภัยไข้เจ็บได้ แม้ว่าเพื่อนคนหนึ่งของดอเรียนจะสงสัยว่าเทคโนโลยีจะสามารถซ่อมแซมความเสียหายที่เกิดขึ้นเมื่อส่วนต่างๆ ของร่างกายละลายออกไปได้ แต่เพื่อนอีกคน เฟอร์กัส เดอะ เฟอเรต กลับมองโลกในแง่ดีมากกว่า
แน่นอนพวกเขาจะ, เฟอร์เร็ตหาว; โดเรียนบอกว่าพวกเขาจะทำกับพี่เลี้ยงเด็ก หุ่นยนต์ตัวน้อย ใช่ไหม โดเรียน นาโนเทคโนโลยี, เฟอร์กัส คุณพูดถูกทีเดียว พวกเขาจะมีหุ่นยนต์อัจฉริยะไฮเปอร์จิ๋วทำงานร่วมกันเพื่อซ่อมแซมร่างกายที่เสียหายของเรา มุมมองที่ว่านาโนเทคโนโลยีจะนำไปสู่เรือดำน้ำหุ่นยนต์
ขนาดเล็กที่นำทางกระแสเลือดของเรามีอยู่ทั่วไป และภาพในลักษณะดังกล่าวในรูปที่ 1 มักถูกใช้เพื่อแสดงเรื่องราวเกี่ยวกับนาโนเทคโนโลยีในสื่อสิ่งพิมพ์ ผลิตภัณฑ์นาโนเทคโนโลยีในปัจจุบันดูธรรมดากว่ามาก เช่น กางเกงขายาวกันคราบ ครีมกันแดดที่ดีกว่า และไม้เทนนิสที่เสริมด้วยท่อนาโนคาร์บอน
เหตุผลของความเหลื่อมล้ำนี้คือคำจำกัดความส่วนใหญ่ของนาโนเทคโนโลยีนั้นกว้างจนเป็นไปไม่ได้ พวกเขาถือว่าสาขาของเทคโนโลยีใด ๆ ที่เป็นผลมาจากความสามารถของเราในการควบคุมและจัดการสสารในระดับความยาว 1-100 นาโนเมตรสามารถนับเป็นนาโนเทคโนโลยีได้ อย่างไรก็ตาม
ความสำเร็จมากมายที่เกิดจากนาโนเทคโนโลยีเป็นเพียงผลลัพธ์ของการวิจัยเป็นเวลาหลายปีในสาขาทั่วไป เช่น วัสดุหรือวิทยาศาสตร์คอลลอยด์ ดังนั้นจึงเป็นประโยชน์ที่จะแยกคำจำกัดความของนาโนเทคโนโลยีออกเล็กน้อย สิ่งที่เราเรียกว่า “นาโนเทคโนโลยีส่วนเพิ่ม” นั้นเกี่ยวข้องกับการปรับปรุง
คุณสมบัติ
ของวัสดุหลายชนิดโดยการควบคุมโครงสร้างระดับนาโนของวัสดุเหล่านั้น ตัวอย่างเช่น พลาสติกสามารถเสริมกำลังได้โดยใช้อนุภาคดินเหนียวระดับนาโน ทำให้แข็งแกร่งขึ้น แข็งขึ้น และทนทานต่อสารเคมีมากขึ้น เครื่องสำอางสามารถกำหนดสูตรให้เฟสของน้ำมันกระจายตัวได้ละเอียดมากขึ้น
จึงช่วยปรับปรุงความรู้สึกของผลิตภัณฑ์บนผิวหนัง เหล่านี้เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีจำหน่ายในท้องตลาดซึ่งกล่าวกันว่าใช้นาโนเทคโนโลยี วิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังนั้นซับซ้อนและผลิตภัณฑ์มักได้รับการปรับปรุงครั้งใหญ่จากสิ่งที่เคยทำมาก่อน อย่างไรก็ตาม สิ่งเหล่านี้ไม่ได้แสดงถึงการแตกหักจากอดีต
ใน “วิวัฒนาการนาโนเทคโนโลยี” เราก้าวข้ามจากวัสดุธรรมดาที่ได้รับการออกแบบใหม่ในระดับนาโนไปสู่อุปกรณ์ระดับนาโนจริงที่ทำสิ่งที่น่าสนใจ อุปกรณ์ดังกล่าวสามารถรับรู้สภาพแวดล้อม ประมวลผลข้อมูล หรือแปลงพลังงานจากรูปแบบหนึ่งไปเป็นอีกรูปแบบหนึ่ง ซึ่งรวมถึงเซ็นเซอร์ระดับนาโนซึ่งใช้ประโยชน์
จากพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ของท่อนาโนคาร์บอนและวัสดุที่มีโครงสร้างระดับนาโนอื่นๆ เพื่อตรวจจับสารปนเปื้อนในสิ่งแวดล้อมหรือสารชีวเคมี ผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ของนาโนเทคโนโลยีเชิงวิวัฒนาการ ได้แก่ โครงสร้างนาโนของสารกึ่งตัวนำ เช่น จุดควอนตัมและหลุมควอนตัม ที่ใช้เพื่อสร้างเลเซอร์โซลิดสเตต
ที่ดีขึ้น
นักวิทยาศาสตร์กำลังพัฒนาวิธีการห่อหุ้มโมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้นและส่งมอบยาตามเป้าหมายเพื่อการนำส่งยา เมื่อนำมารวมกัน นาโนเทคโนโลยีที่เพิ่มขึ้นและวิวัฒนาการกำลังขับเคลื่อนความตื่นเต้นในอุตสาหกรรมและสถาบันการศึกษาสำหรับทุกสิ่งในระดับนาโน ขั้นตอนที่ใหญ่ที่สุดกำลังดำเนินการ
ในนาโนเทคโนโลยีเชิงวิวัฒนาการ ซึ่งผลิตภัณฑ์เหล่านี้ควรออกสู่ตลาดมากขึ้นเรื่อย ๆ ในอีกห้าปีข้างหน้า และอนุมูลนาโนเทคโนโลยี แต่สิ่งนี้ทำให้วิสัยทัศน์ดั้งเดิมของนาโนเทคโนโลยีดังพูดไว้ที่ไหน ย้อนกลับไปในปี 1986ได้ตีพิมพ์หนังสือที่ทรงอิทธิพลซึ่งเขาได้จินตนาการถึงเครื่องจักรขนาดนาโน
ที่มีความซับซ้อนซึ่งสามารถทำงานได้อย่างแม่นยำระดับอะตอม เราอาจเรียกเป้าหมายนี้ว่า “นาโนเทคโนโลยีขั้นรุนแรง” มองเห็นวิธีการพิเศษในการบรรลุผลสำเร็จของนาโนเทคโนโลยีขั้นรุนแรง ซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้วัสดุแข็ง เช่น เพชร เพื่อสร้างโครงสร้างระดับนาโนที่ซับซ้อนโดยการเคลื่อนย้าย
ชิ้นส่วนโมเลกุลที่ทำปฏิกิริยาไปยังตำแหน่ง แนวทางของเขาคือการใช้เครื่องจักรเป็นหลัก โดยที่ฟันเฟือง เกียร์ และตลับลูกปืนเล็กๆ ข้อโต้แย้งที่น่าสนใจที่สุดr ที่ว่านาโนเทคโนโลยีเชิงอนุมูลต้องเป็นไปได้ก็คือชีววิทยาของเซลล์ทำให้เรามีตัวอย่างเครื่องชั่งนาโนที่ซับซ้อนมากมายไม่รู้จบ
ซึ่งรวมถึงมอเตอร์ระดับโมเลกุลที่ประกอบเป็นกล้ามเนื้อของเรา ซึ่งสามารถแปลงพลังงานเคมีเป็นพลังงานกลด้วยประสิทธิภาพสูงอย่างน่าอัศจรรย์ นอกจากนี้ยังมีช่องไอออน และปั๊มไอออนที่สามารถควบคุมการไหลของโมเลกุลผ่านเยื่อ ตัวอย่างอื่นๆ ได้แก่ ไรโบโซม โครงสร้างโมเลกุล
ที่สามารถสร้างโมเลกุลโปรตีน กรดอะมิโนด้วยกรดอะมิโน ด้วยความแม่นยำสูงสุดตามคำสั่งบนดีเอ็นเอ
มีช่องว่างที่เกือบจะเกินจริงระหว่างสิ่งที่เชื่อว่าเทคโนโลยีให้คำมั่นสัญญากับสิ่งที่ส่งมอบจริง ที่ชีววิทยาของเซลล์ใช้อย่างกว้างขวางเพื่อใช้ประโยชน์จากฟิสิกส์พิเศษของโลกนาโน
ได้แก่ การเคลื่อนที่แบบบราวเนียนที่แพร่หลายและแรงบนพื้นผิวที่แข็งแกร่ง กล่าวอีกนัยหนึ่ง หากเราต้องการบรรลุเป้าหมายของนาโนเทคโนโลยีขั้นรุนแรง เราควรใช้วัสดุที่อ่อนนุ่มและกระบวนทัศน์การออกแบบทางชีวภาพ เราควรหยุดกังวลเกี่ยวกับสารที่หนาสีเทา เพราะการผลิตสิ่งมีชีวิตขนาดนาโนที่เหมาะสมที่สุดนั้นเป็นเรื่องยากมากเกินกว่าที่ธรรมชาติจะทำได้แล้ว
