Нанотехнологияда жогорудан ылдый жана ылдыйдан өйдө ыкма
Нанотехнология нанометрдик (метрдин миллиарддан бири) масштабында долбоорлоо, иштеп чыгуу же манипуляциялоо. Бир нерсени нанотехнология деп аташ үчүн соода объектинин өлчөмү жок дегенде бир өлчөмдө жүз нанометрден аз болушу керек. Нанотехнологияда жогорудан ылдый жана ылдыйдан өйдө деп аталган эки долбоорлоо ыкмасы бар. Эки ыкма тең колдонмолордун ар кандай түрлөрү үчүн пайдалуу.
Жогорудан ылдый мамиле
Жогорудан төмөн карай мамиледе нано масштабдагы объекттер чоңураак өлчөмдөгү объекттерди иштетүү аркылуу жасалат. Интегралдык микросхемалардын түзүлүшү жогорудан ылдый нанотехнологияга үлгү. Азыр ал нано электромеханикалык системаларды (NEMS) жасоо деңгээлине чейин өстү, анда рычагдар, пружиналар жана суюктук каналдары сыяктуу кичинекей механикалык компоненттер жана электрондук схемалар кичинекей чипке киргизилген. Бул өндүрүштөрдөгү баштапкы материалдар кремний кристаллдары сыяктуу салыштырмалуу чоң структуралар. Литография - бул кичинекей чиптерди жасоого мүмкүндүк берген технология жана алардын фото, электрон нур жана ион нур литографиясы сыяктуу көптөгөн түрлөрү бар.
Кээ бир колдонмолордо көбүрөөк реактивдүүлүк үчүн беттин аянтын көлөмгө карата катышын көбөйтүү үчүн масштабдуу материалдар нанометрдик масштабга чейин майдаланат. Нано алтын, нано күмүш жана нано титандын диоксиди ар кандай колдонмолордо колдонулган нано материалдар. Жаа мешинде графитти колдонуу менен көмүртектүү нанотүтүктөрдү өндүрүү процесси жогорудан ылдый мамиле нанотехнологиясынын дагы бир мисалы болуп саналат.
Төмөндөн жогору карай мамиле
Нанотехнологияда ылдыйдан өйдө карай мамиле атомдор жана молекулалар сыяктуу кичинекей курулуш блокторунан чоңураак наноструктураларды жасоодо. Каалаган нано структуралар эч кандай тышкы манипуляциясыз өз алдынча чогултулат. Нанофабрикацияда объекттин өлчөмү кичирейип баратканда, ылдыйдан өйдө карай ыкма жогорудан ылдый ыкмаларды кошумчалоо болуп саналат.
Төмөндөн өйдө карай мамиле нанотехнологияны табияттан табууга болот, мында биологиялык системалар химиялык күчтөрдү колдонуп, жашоого керектүү клеткалар үчүн структураларды түзүшкөн. Илимпоздор жана инженерлер табияттын бул сапатын тууроо үчүн изилдөө жүргүзүп, белгилүү бир атомдордон турган чакан кластерлерди пайда кылышат, алар андан кийин өзүнөн-өзү татаал структураларга чогулат. Металл катализделген полимерлөө ыкмасын колдонуу менен көмүртектүү нанотүтүктөрдү өндүрүү ылдыйдан өйдө карай нанотехнологияга жакшы үлгү болуп саналат.
Молекулярдык машиналар жана өндүрүш – бул 1987-жылы Эрик Дрекслер тарабынан «Жаратуу механизмдери» аттуу китебинде киргизилген «төмөндөн жогору карай нанотехнология» концепциясы. Ал нано масштабдуу механикалык системаларды татаал молекулярдык түзүлүштөрдү куруу үчүн кантип колдонсо болору жөнүндө алгачкы көз караштарды берген..
Нанотехнологиядагы "Жогорудан ылдыйга" жана "Төмөндөн өйдөгө" мамиленин айырмасы
1. Өндүрүш процесси жогорудан ылдый ыкмадагы чоңураак конструкциялардан башталат, мында баштапкы курулуш блоктору ылдыйдан өйдө карай мамиледеги акыркы долбоорго караганда кичинераак болот
2. Төмөндөн өйдө даярдоо беттери жана четтери кемчиликсиз (бүрышсыз жана көңдөйлөрдү камтыбайт ж.б.) түзүмдөрдү чыгара алат, бирок жогорудан ылдый жасоонун натыйжасында пайда болгон беттер жана четтер бырыштуу же көңдөйлөрдү камтыгандыктан идеалдуу эмес.
3. Төмөндөн өйдө карай өндүрүш технологиялары жогорудан ылдый өндүрүшкө караганда жаңыраак жана кээ бир колдонмолордо (мисалы: транзисторлор) ага альтернатива болот деп күтүлүүдө.
4. "Төмөндөн өйдө карай" ыкманын өнүмдөрү жогорку тактыкка ээ (материалдык өлчөмдөрдү көбүрөөк көзөмөлдөйт) жана ошондуктан жогорудан ылдый ыкмага салыштырмалуу кичирээк конструкцияларды жасай алат.
5. Жогортон ылдый ыкмада ысырап болгон материалдын белгилүү бир көлөмү бар, анткени кээ бир бөлүктөрү түпнуска түзүлүштөн алынып салынат, ал жерде эч кандай материалдык бөлүгү алынбаган ылдыйдан жогору карай ыкмадан айырмаланат.
