Nanotexnologiyada yuxarıdan aşağıya və aşağıdan yuxarıya yanaşma
Nanotexnologiya nanometr (metrin milyardda biri) miqyasında dizayn edir, inkişaf etdirir və ya manipulyasiya edir. Nəyisə nanotexnologiya adlandırmaq üçün məşğul olan obyektin ölçüsü ən azı bir ölçüdə yüz nanometrdən az olmalıdır. Nanotexnologiyada yuxarıdan aşağıya və aşağıdan yuxarıya kimi tanınan iki dizayn yanaşması var. Hər iki yanaşma müxtəlif növ tətbiqlərdə faydalıdır.
Yuxarıdan-aşağıya yanaşma
Yuxarıdan aşağıya yanaşmada nanoölçülü obyektlər daha böyük ölçülü obyektlərin işlənməsi ilə hazırlanır. İnteqrasiya edilmiş sxemlərin istehsalı yuxarıdan aşağı nanotexnologiyaya bir nümunədir. İndi o, nano elektromexaniki sistemlərin (NEMS) istehsalı səviyyəsinə çatdırılmışdır ki, burada rıçaqlar, yaylar və maye kanalları kimi kiçik mexaniki komponentlər və elektron sxemlər kiçik bir çipə daxil edilmişdir. Bu istehsallarda başlanğıc materiallar silikon kristalları kimi nisbətən böyük strukturlardır. Litoqrafiya bu qədər kiçik çiplər yaratmağa imkan verən texnologiyadır və onların foto, elektron şüa və ion şüa litoqrafiyası kimi bir çox növləri var.
Bəzi tətbiqlərdə daha çox reaktivlik üçün səth sahəsini həcm nisbətinə nisbətdə artırmaq üçün daha böyük miqyaslı materiallar nanometr miqyasına qədər üyüdülür. Nano qızıl, nano gümüş və nano titan dioksid müxtəlif tətbiqlərdə istifadə olunan nano materiallardır. Qövs sobasında qrafitdən istifadə edərək karbon nanoboru istehsalı prosesi yuxarıdan aşağıya yanaşma nanotexnologiyası üçün başqa bir nümunədir.
Aşağıdan yuxarıya yanaşma
Nanotexnologiyada aşağıdan yuxarıya yanaşma atomlar və molekullar kimi daha kiçik tikinti bloklarından daha böyük nanostrukturlar yaradır. İstənilən nano strukturların heç bir xarici manipulyasiya olmadan öz-özünə yığıldığı öz-özünə montaj. Nanofabrikasiyada obyekt ölçüsü kiçildikdə aşağıdan yuxarıya yanaşma yuxarıdan aşağıya texnikanın getdikcə daha vacib tamamlayıcısıdır.
Aşağıdan yuxarıya yanaşma nanotexnologiyasını təbiətdən tapmaq olar, burada bioloji sistemlər həyat üçün lazım olan hüceyrələr üçün strukturlar yaratmaq üçün kimyəvi qüvvələrdən istifadə edir. Alimlər və mühəndislər təbiətin bu keyfiyyətini təqlid etmək üçün tədqiqat aparırlar ki, spesifik atomlardan ibarət kiçik klasterlər əmələ gəlsinlər və onlar daha mürəkkəb strukturlara çevrilə bilirlər. Metal katalizli polimerləşmə metodundan istifadə edərək karbon nanoborucuqlarının istehsalı aşağıdan yuxarıya yanaşma nanotexnologiyası üçün yaxşı nümunədir.
Molekulyar maşınlar və istehsal Erik Drexler tərəfindən 1987-ci ildə "Yaradılış Mühərrikləri" kitabında təqdim edilən aşağıdan yuxarı nanotexnologiya anlayışıdır. Bu, mürəkkəb molekulyar strukturların qurulması üçün nanoölçülü mexaniki sistemlərin necə istifadə oluna biləcəyinə dair ilkin fikirlər verir..
Nanotexnologiyada yuxarıdan aşağıya və aşağıdan yuxarıya yanaşma arasındakı fərq
1. İstehsal prosesi yuxarıdan aşağıya yanaşmada daha böyük strukturlardan başlayır, burada başlanğıc tikinti blokları aşağıdan yuxarı yanaşmada son dizayndan daha kiçikdir
2. Aşağıdan yuxarıya istehsal mükəmməl səthlərə və kənarlara (qırışa və boşluqlara malik deyil və s.) malik strukturlar istehsal edə bilər, baxmayaraq ki, yuxarıdan aşağıya istehsal nəticəsində yaranan səthlər və kənarlar qırışlı və ya boşluqlar ehtiva etdiyi üçün mükəmməl deyil.
3. Aşağıdan yuxarı yanaşma istehsal texnologiyaları yuxarıdan aşağıya istehsaldan daha yenidir və bəzi tətbiqlərdə (məsələn: tranzistorlar) onun üçün alternativ olacağı gözlənilir.
4. Aşağıdan yuxarı yanaşma məhsulları daha yüksək dəqiqliyə malikdir (material ölçüləri üzərində daha çox nəzarət) və buna görə də yuxarıdan aşağıya yanaşma ilə müqayisədə daha kiçik strukturlar istehsal edə bilər.
5. Yuxarıdan aşağıya yanaşmada müəyyən miqdarda material sərf olunur, çünki heç bir maddi hissə çıxarılmayan aşağıdan yuxarı yanaşmadan fərqli olaraq bəzi hissələr orijinal strukturdan çıxarılır.
