Unterschied zwischen oben und unten nach oben in der Nanotechnologie
Oben nach unten gegen Bottom -up -Ansatz in der Nanotechnologie
Die Nanotechnologie entwirft, entwickelt oder manipuliert auf Nanometer (eine Milliardstel eines Meter). Die Größe des Handelsobjekts sollte zumindest in einer Dimension weniger als hundert Nanometer betragen, um etwas als Nanotechnologie zu bezeichnen. In der Nanotechnologie gibt es zwei Designansätze. Beide Ansätze sind in verschiedenen Anwendungsarten nützlich.
Top-Down-Ansatz
Im Top-Down-Ansatz werden Nanokala-Objekte hergestellt, indem größere Objekte in Größe verarbeitet werden. Die Herstellung der integrierten Schaltung ist ein Beispiel für die Top -Down -Nanotechnologie. Jetzt wurde es auf die Herstellung der elektromechanischen Nano -Systeme (NEMs) angebaut. Die Ausgangsmaterialien in diesen Herstellungen sind relativ große Strukturen wie Siliziumkristalle. Lithographie ist die Technologie, die es ermöglicht hat, solche winzigen Chips zu erstellen, und es gibt viele Arten von ihnen wie Foto, Elektronenstrahl und Ionenstrahllithographie.
In einigen Anwendungen werden größere Materialien in die Nanometer -Skala gestrichen, um das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen für mehr Reaktivität zu erhöhen. Nano Gold, Nano Silber und Nano Titanium Dioxid sind solche Nano -Materialien, die in verschiedenen Anwendungen verwendet werden. Carbon-Nanoröhrenherstellungsprozess mit Graphit in einem Bogenofen ist ein weiteres Beispiel für die Top-Down-Ansatz-Nanotechnologie.
Bottom -up -Ansatz
Bottom-up-Ansatz in der Nanotechnologie besteht darin, größere Nanostrukturen aus kleineren Bausteinen wie Atomen und Molekülen herzustellen. Selbstversammlung, in der gewünschte Nanostrukturen ohne externe Manipulation versammelt sind. Wenn die Objektgröße bei Nanofabrika kleiner wird, ist Bottom-up-Ansatz eine immer wichtigere Ergänzung zu Top-Down-Techniken.
Bottom-up-Ansatz Nanotechnologie kann aus der Natur gefunden werden, wo biologische Systeme chemische Kräfte ausgenutzt haben, um Strukturen für für das Leben benötigte Zellen zu erzeugen. Wissenschaftler und Ingenieure führen Forschungen durch, um diese Naturqualität zu imitieren, um kleine Cluster bestimmter Atome zu produzieren, die sich dann zu komplexeren Strukturen versammeln können. Die Herstellung von Kohlenstoffnanoröhren unter Verwendung von Metallkatalysierungspolymerisationsmethoden ist ein gutes Beispiel für die Nanotechnologie des Bottom-Up-Ansatzes.
Molekulare Maschinen und Fertigung sind ein Konzept der Bottom-up-Nanotechnologie, die von Eric Drexler 1987 in seinen Buch Engines of Creation eingeführt wurde. Es hat frühe Ansichten darüber gegeben, wie mechanische Systeme im Nano im Maßstab verwendet werden können, um komplexe molekulare Strukturen aufzubauen.
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Unterschied zwischen Top-Down- und Bottom-up-Ansatz in der Nanotechnologie 1. Der Herstellungsprozess beginnt mit größeren Strukturen im Top-Down-Ansatz, bei dem die Bausteine kleiner als das endgültige Design im Bottom-up-Ansatz sind 2. Bottom-up-Herstellung kann Strukturen mit perfekten Oberflächen und Kanten produzieren (nicht falten und keine Hohlräume usw. enthalten.) Obwohl Oberflächen und Kanten durch die Herstellung von Top-Down-Fertigung nicht perfekt sind, da sie falten sind oder Hohlräume enthalten. 3. Die Herstellung von Bottom-up-Ansätzen ist neuer als die Herstellung von Top-Down und wird in einigen Anwendungen eine Alternative dafür erwarten (Beispiel: Transistoren). 4. Bottom-up-Ansatzprodukte haben eine höhere Genauigkeit mit höherer Präzision (mehr Kontrolle über die materiellen Abmessungen) und können daher kleinere Strukturen im Vergleich zum Top-Down-Ansatz herstellen. 5. Beim Top-Down-Ansatz gibt es eine gewisse Menge an verschwendetem Material, da einige Teile aus dem ursprünglichen Strukturkontrast zum Bottom-up-Ansatz entfernt werden, bei dem kein materieller Teil entfernt wird.
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