กลับสู่หน้าแรกฟิสิกส์ราชมงคล

  เคมีกับโลกในยุค...นาโนเทคโนโลยี

         ถ้าจะไม่พูดถึงเทคนิคที่มีการพัฒนาและวิจัยมากที่สุดในปัจจุบันนี้ คือ “นาโนเทคโนโลยี” เลยก็คงจะตกยุคไปหน่อย เพราะในปัจจุบันศัพท์คำนี้ถูกใช้อย่างแพร่หลายไม่ว่าจะเป็นในวารสารวิทยาศาสตร์ หนังสือพิมพ์  ในหนังสืออ่านเล่นแนวไซ-ไฟ(sci-fi)หรือนิยายวิทยาศาสตร์ หรือหนังสือการ์ตูน
        ในช่วงประมาณ 20 ปีที่ผ่านมานี้ ผู้ที่ได้รับรางวัลโนเบล มีมากกว่า 10 รางวัลที่มีผลงานเกี่ยวข้องกับการพัฒนาเครื่องมือเพื่อศึกษาสารในระดับนาโน ได้แก่เครื่อง scanning probe microscope (SPM) และการค้นพบสารจำพวก Fullerene (C60, C70) เป็นต้น
        ในด้านอุตสาหกรรมยานยนต์ ปัจจุบันมีกระบวนการผลิตที่เกี่ยวข้องกับเทคนิคระดับนาโนเป็นจำนวนมาก ยกตัวอย่างเช่น มีการซื้อขายตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีโครงสร้างระดับนาโนเมตรซึ่งส่งผลดีต่อสิ่งแวดล้อมทั่วโลก โดยมีมูลค่าการตลาดประมาณ 2,000 ล้านเหรียญสหรัฐฯ
        ด้านการวิจัย พบว่าการที่วัสดุบางประเภท เมื่อมีการลดโครงสร้างหรือขนาดให้อยู่ในระดับนาโนแล้ว วัสดุนั้นจะมีสมบัติพื้นฐานทางกลศาสตร์ควอนตัมดีกว่าเดิม ยกตัวอย่างเช่น นำไฟฟ้าและความร้อนได้ดีขึ้น หรือมีสมบัติเชิงกลดีขึ้น
        การออกแบบวัสดุที่มีโครงสร้างระดับนาโน ก็คืองานสร้างวัสดุจากการกำหนดโครงสร้างของวัสดุนั้นในระดับอะตอมหรือโมเลกุล พูดง่ายๆ ก็คือเราสามารถจะประกอบแต่ละอะตอมหรือโมเลกุลเข้าด้วยกันเพื่อให้เป็นวัสดุชิ้นใหญ่ตามที่เราออกแบบไว้ได้ โดยมีสมบัติดีตามที่เราต้องการ เปรียบเสมือนการที่เราสร้างก้อนอิฐแต่ละก้อนขึ้นมาแต่มีสมบัติพิเศษแตกต่างจากอิฐทั่วไป  คือเป็นการย่อส่วนอิฐลงไปจนถึงระดับนาโน  จากนั้นจึงประกอบอิฐนาโนเข้าด้วยกันเพื่อนำไปใช้สร้างบ้านต่อ ซึ่งบ้านที่ได้ก็จะแตกต่างจากบ้านทั่วไป  เช่น อาจจะระบายความร้อนได้ดีสามารถควบคุมอุณหภูมิได้ แข็งแรงทนทานกว่าบ้านที่สร้างด้วยอิฐธรรมดาหลายเท่า  เราอาจจะเห็นสมบัติทางกายภาพที่ไม่เหมือนบ้านทั่วไป เช่น มีพื้นผิว หรือสีที่ไม่เหมือนบ้านที่สร้างจากอิฐธรรมดา เป็นต้น
        ทางด้านเครื่องคอมพิวเตอร์ ข้อมูลในปัจจุบันประกอบด้วยตัวเลข 1 และ 0 เท่านั้น แต่ข้อมูลในเครื่องคอมพิวเตอร์ระดับนาโนจะสามารถแตกออกมาได้อยู่ในระดับอะตอมหรือโมเลกุล ในความเป็นไปได้สูงสุดของนาโนเทคโนโลยีกล่าวไว้ว่า เราจะสามารถประกอบวัสดุชั้นสูงอะไรก็ได้จากวัตถุดิบที่เป็นโลหะ ไม้  แม้กระทั่งจากดีเอ็นเอ  แนวคิดที่สำคัญมากในกระบวนการผลิตโดยการประกอบอะตอมหรือโมเลกุลเข้าด้วยกันคือ Self-replication หรือ การสร้างชิ้นงานขึ้นตามแบบจำลองด้วยตนเอง

   กลับหน้าแรก   

หน้าที่ 
  1. เคมี : ศาสตร์แห่งสสาร
  2. เคมีในชีวิตประจำวัน
  3. แขนงศาสตร์เคมี 
  4. เคมีและการโยงใยกับสาขาอื่น
  5. เคมีกับโลกในยุค...นาโนเทคโนโลยี
  6. เคมีกับโลกในยุค...โอมิกส์
โดย... ดร.อทิตยา ศิริภิญญานนท์ ดร.ศิวพร มีจู ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล

 

หนังสืออิเล็กทรอนิกส์

 

 

หนังสืออิเล็กทรอนิกส์ฟิสิกส์ 1 หนังสือฟิสิกส์ 1 ภาคกลศาสตร์ หนังสือฟิสิกส์ 1  ภาค ของไหล ความร้อนและคลื่น

 

  การเรียนการสอนฟิสิกส์ 1  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

1. การวัด 2. เวกเตอร์
3.  การเคลื่อนที่แบบหนึ่งมิติ 4.  การเคลื่อนที่บนระนาบ
5.  กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน 6. การประยุกต์กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน
7.  งานและพลังงาน  8.  การดลและโมเมนตัม
9.  การหมุน   10.  สมดุลของวัตถุแข็งเกร็ง
11. การเคลื่อนที่แบบคาบ 12. ความยืดหยุ่น
13. กลศาสตร์ของไหล   14. ปริมาณความร้อน และ กลไกการถ่ายโอนความร้อน
15. กฎข้อที่หนึ่งและสองของเทอร์โมไดนามิก  16. คุณสมบัติเชิงโมเลกุลของสสาร
17.  คลื่น 18.การสั่น และคลื่นเสียง

  การเรียนการสอนฟิสิกส์ 2  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต  

1. ไฟฟ้าสถิต 2.  สนามไฟฟ้า
3. ความกว้างของสายฟ้า  4.  ตัวเก็บประจุและการต่อตัวต้านทาน 
5. ศักย์ไฟฟ้า 6. กระแสไฟฟ้า 
7. สนามแม่เหล็ก  8.การเหนี่ยวนำ
9. ไฟฟ้ากระแสสลับ  10. ทรานซิสเตอร์ 
11. สนามแม่เหล็กไฟฟ้าและเสาอากาศ 

12. แสงและการมองเห็น

13. ทฤษฎีสัมพัทธภาพ 14. กลศาสตร์ควอนตัม
15. โครงสร้างของอะตอม 16. นิวเคลียร์ 

  การเรียนการสอนฟิสิกส์ทั่วไป  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

1. จลศาสตร์ ( kinematic)

   2. จลพลศาสตร์ (kinetics) 

3. งานและโมเมนตัม 4. ซิมเปิลฮาร์โมนิก คลื่น และเสียง
5.  ของไหลกับความร้อน 6.ไฟฟ้าสถิตกับกระแสไฟฟ้า 
7. แม่เหล็กไฟฟ้า  8.    คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ากับแสง
9.  ทฤษฎีสัมพัทธภาพ อะตอม และนิวเคลียร์   

 

กลับเข้าหน้าแรกบทความพิเศษ

กลับหน้าแรกโฮมเพจฟิสิกส์ราชมงคล

ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

บทความพิเศษ