<script language="JavaScript" src="http://www.vcharkarn.com/javafeed/article/324" type="text/javascript"></script>

ไขปริศนา นาโนเทคโนโลยี บทความนี้เปรียบเหมือนคัมภีร์ฉบับสมบูรณ์ ไขทุกปริศนานาโนเทคโนโลยี ที่วิชาการ.คอม อยากแนะนำให้อ่าน - ทำไมสมบัติต่างๆของวัสดุที่เราคุ้นเคย เปลี่ยนไปอย่างสิ้นเชิงเมื่อวัสดุเป็นระดับนาโน ? รวมทั้งอะไรเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดปรากฎการณ์อันแปลกประหลาดต่างๆ ผู้เขียน: ดร. ณัฐพันธุ์ ศุภกา ชมแล้ว: 129,881 ครั้ง post ครั้งแรก: Fri 14 April 2006, 10:27 am ปรับปรุงล่าสุด: Fri 14 April 2006, 10:27 am อยู่ในส่วน: เทคโนโลยี, นาโนเทคโนโลยี

เจ้าของงานเขียน แ้ก้ไขหน้านี้ ได้ที่นี่

ดร. ณัฐพันธุ์ ศุภกา

ฝ่ายถ่ายทอดเทคโนโลยีและวิชาการ

ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ

นักเขียนประจำ: วิชาการ.คอม

สีสันอันแปลกประหลาด

ทองคำแบบก้อนใหญ่ มีสีเหลือง อันเนื่องมาจากทองคำ ดูดกลืนแสงสีน้ำเงิน ที่อยู่ในช่วงปลายของสเปกตรัมคลื่นแสง ที่มองเห็นได้ แต่ถ้าย่อขนาดทองคำ ให้เล็กลงไปเรื่อยๆ จนมีขนาดอนุภาคเล็กกว่าความยาวคลื่นแสงที่มากระทบมากๆ จะทำให้ปรากฏการณ์ที่เรียกว่า “เซอร์เฟจ พลาสมอน เรโซแนนซ์ (surface plasmon resonance, SPR)” ซึ่งจะทำให้อนุภาคทองคำ เปลี่ยนไปดูดกลืนแสงสีเขียว (ความยาวคลื่นประมาณ 520 นาโนเมตร) แทน ซึ่งจะส่งผลให้อนุภาคนาโนของทองคำ มีสีแดงทับทิม (ruby red) !!



อย่างไรก็ตามถ้าควบคุมให้อนุภาคนาโนทองคำ กลับมารวมตัวกันเป็นกลุ่มก้อนที่มีขนาดใหญ่ขึ้น ก็จะทำให้ทองคำเปลี่ยนไป เป็นสีอื่นได้ตั้งแต่สีชมพูจนถึงสีม่วง ซึ่งปรากฏการณ์นี้เอง สามารถนำทองคำนาโน ไปประยุกต์ใช้ในการเป็นไบโอเซ็นเซอร์ ตรวจจับสารชีวภาพ ชนิดต่างๆ หรือนำไปใช้ทางด้านออปโตอิเล็กทรอนิกส์

เซอร์เฟจ พลาสมอน เรโซแนนซ์ เป็นคลื่นความหนาแน่นของประจ ุที่เกิดจากการสั่นของอิเล็กตรอนอิสระ ที่มีลักษณะการสั่นพร้อมเพรียงกัน เป็นปรากฏการณ์ ที่เกิดขึ้นบริเวณรอยผิวต่อของโลหะกับสารไดเล็กทริก เช่น ระหว่างทองหรือเงินกับอากาศหรือสารละลาย โดยที่ขนาด  ยอดคลื่น และความกว้าง ของสเปกตรัมพลาสมอนเรโซแนนต์ของวัสดุต่างๆ จะขึ้นอยู่กับขนาด รูปร่าง ประเภทของวัสดุ และสภาพแวดล้อมรอบๆวัสดุนั้น

โลหะชนิดอื่น นอกเหนือไปจากทองคำ ก็สามารถแสดงปรากฏการณ์เชิงแสง ในลักษณะเดียวกันนี้ได้เช่นกัน เช่นอนุภาคนาโนของเงิน จะมีสีเหลืองเข้ม แทนที่จะเป็นสีเงินวาวที่เราคุ้นเคย อย่างไรก็ตามโลหะส่วนใหญ่ จะมีความถี่เรโซแนนต์ อยู่ในช่วงใกล้รังสียูวีซึ่งอยู่นอกสเปกตรัม ของช่วงแสงที่มองเห็น นอกจากนี้อนุภาคนาโน ของโลหะเกือบทุกชนิด ไม่สามารถคงตัวอยู่ในรูปอนุภาคนาโน ได้นานในสภาวะแวดล้อมตามปกติ ทำให้เราไม่ค่อยพบปรากฏการณ์นี้ในโลหะชนิดอื่นๆ

รูปแสดงการเปรียบเทียบลักษณะการดูดกลืนแสงของโลหะอัลคาไลน์ที่แตกต่างกันไปตามขนาดของกลุ่มก้อนอะตอมโลหะ (a) อะตอมโลหะ (b) โลหะแบบก้อนใหญ่ และ (c) อนุภาคนาโนของโลหะ

สมบัติในการดูดกลืนแสง อันแปลกประหลาดของอนุภาคนาโนชนิดต่างๆ ยังสามารถนำไปประยุกต์ใช้งานได้อย่างมากมาย เช่นการผลิตเปลือกนาโน (nanoshell) ซึ่งมีลักษณะเป็นอนุภาคทรงกลม ที่มีเปลือกนอกเป็นชั้นทองคำ ห่อหุ้มแกนกลางที่เป็นสารไดอิเล็กทริก (dielectric) เช่น ซิลิคอนไดออกไซด์ (SiO2) ซึ่งจะทำให้สมบัติเชิงแสง ของอนุภาคนาโนดังกล่าวเปลี่ยนแปลง ไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง คือสามารถดูดกลืนคลื่นในช่วงใกล้อินฟราเรด (near infra-red) แทนที่จะดูดกลืนคลื่นในช่วงแสงที่มองเห็น ทำให้สามารถนำเปลือกนาโน ไปพัฒนาเป็นวิธีการทำลายเซลล์มะเร็ง โดยการใช้ความร้อนได้ (hyperthermia)

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 6 4 มี.ค. 2549 (15:47)
ไม่ค่อยเข้าใจเรยอ่ะ

eika
ร่วมแบ่งปันความรู้และความเห็นแล้ว 9 ครั้ง - ได้รับดาวแล้ว 151 ดวง - โหวตเพิ่มดาว

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 7 6 มี.ค. 2549 (00:02)
นาสนจัยมากเลยนะคับ เมื่อไหร่ประเทศไทยจาให้ความสำคัญกับการค้นคว้า ทดลองกันจิงๆ จังๆ ซะทีเนี่ย ยังงี้แหละถึงไม่เจริญกันซะที เฮ้อ คิดแล้วกลุ้ม ยังงี้แหละคนเก่งๆ หลายคนถึงไปเรียนหมอกันหมด ไม่มาเปนนักวิจัย
ประเทศที่เค้าเจริญ เค้าใช้งบประมาณศึกษาทางนาโนเทคมากกว่าประเทศไทยหลายเท่าเลย แล้วยังงี้มานจาไหวเหรอคับจ้าวนายยยยยยยยย
มีครายมีข้อมูลเกี่ยวกะวิดวะนาโนมะคับ ผมสนจัยอยู่ กะจาสมัครไม่รุจาติดป่าว แล้วก้อไม่รุจาเรียนป่าวด้วย อนาคตมันจะดีมั้ยอ่ะคับ หมายถึงอนาคตในไทยด้วยอ่ะคับ(ตอนนี้ผมติดหมอ มช. แล้วอ่ะ)

Artemis
ร่วมแบ่งปันความรู้และความเห็นแล้ว 358 ครั้ง - ได้รับดาวแล้ว 151 ดวง - โหวตเพิ่มดาว

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 8 7 มี.ค. 2549 (18:50)
อ่า เรื่อง อิเล็กตรอนทันเนลลิ่งอ่ะครับ
คือผมสงสัยอย่างนึง
ถ้า อิเล็กตรอนที่เป็นคลื่นเนี่ย
ต้องมีความถี่คงที่ค่านึงใช่ไหมครับ
ทีนี้
พอมันผ่านผนังไปเนี่ย
ความถี่มานต้องเปลี่ยนแปลง
แล้วพลังงานมันก็จะเปลี่ยนไปด้วยใช่ไหมครับ
ถ้าพลังงานเปลี่ยนไปเนี่ย จะมีผลถึงมวลของมันไหมครับ

- -" ถามเอง งงเอง

neverheal
ร่วมแบ่งปันความรู้และความเห็นแล้ว 496 ครั้ง - ได้รับดาวแล้ว 213 ดวง - โหวตเพิ่มดาว

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 9 8 มี.ค. 2549 (13:45)
เมื่อวานไปซื้อหนังสือเกี่ยวกับนาโนเทคโนโลยีมาอ่ะค่ะ อ่านดูแล้วก้องงๆไอ้เรื่องเทคนิคการจัดวางอะตอมในของเหลวน่ะค่ะ ที่เค้าบอกว่าต้องควบคุมให้มีโมเลกุลเพียงชั้นเดียวเท่านั้นที่กระจายอยู่ที่ผิวน้ำและเมื่อยกฐานรองขึ้นจากน้ำจะต้องมีกลไกควบคุมการกวาดชั้นโมเลกุลบนผิวน้ำเพื่อให้ติดกับแผ่นฐานรองในอัตราที่พอเหมาะกับการยกแผ่นฐานรอง ตรงนี้มันหมายความว่าไงเหรอคะ ใครมีความรู้เรื่องนี้ช่วยตอบหน่อยนะคะ สงสัยอย่างแรง

pro_mm
ร่วมแบ่งปันความรู้และความเห็นแล้ว 87 ครั้ง - ได้รับดาวแล้ว 152 ดวง - โหวตเพิ่มดาว

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 10 10 มี.ค. 2549 (22:59)
สุดยอดไปเลย จะรออ่านบทความต่อไปและขออนุญาต Print เก็บไว้ศึกษาครับ

ครู...ชิต
ร่วมแบ่งปันความรู้และความเห็นแล้ว 2371 ครั้ง - ได้รับดาวแล้ว 244 ดวง - โหวตเพิ่มดาว

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 11 14 มี.ค. 2549 (11:21)
ที่จริงก็ติดตามข่าวนาโนมานานแล้วก็ยังไม่บรรลุเท่าไหร่ เพราะเราสมองเล็ก แต่ก็จะพยายามติดตามต่อไปค่ะ ยกย่องคนที่ค้นพบและศึกษานาโนเทคโนโลยีทุกคน ...

แป๋มคุง 100
ร่วมแบ่งปันความรู้และความเห็นแล้ว 81 ครั้ง - ได้รับดาวแล้ว 152 ดวง - โหวตเพิ่มดาว

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 12 16 มี.ค. 2549 (00:53)
Think!!
Consider a hypothetical semiconductor with bandgab 1 eV ,with relative electron mass 0.05,and relative hole mass 0.5. In a cube-shaped quantum dot of this material with L = 3 nm, find the energy of transition of electron from the (211) electron state to the (111) hole state. (This transition energy must include the bandgab energy, and the additional energy is referred to as the “blue shift” of the fluorescent emission by the“quantum size effect”.) Note that the “blue shift” can be turned by adjusting the particle size, L.



Why cannot a filled band provide electrical conductivity?
Why can effective mass in a solid differ from the mass of electron in vacuum?
Why does a hole have a charge of +e,and a mass equal to the mass of the valence band electron that moves into the vacant site?

%-)
ร่วมแบ่งปันความรู้และความเห็นแล้ว 115 ครั้ง - ได้รับดาวแล้ว 152 ดวง - โหวตเพิ่มดาว

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 13 19 มี.ค. 2549 (17:26)
คือผมมีเรื่องไม่เข้าใจน่ะครับคุณ %-) (เอ่อ เรียกยากแฮะ :-) )

คือผมอ่านความเห็นของคุณแล้วยังไม่เข้าใจที่คุณบอกตรงย่อหน้าแรกน่ะครับ

Consider a hypothetical semiconductor with bandgab 1 eV ,with relative electron mass 0.05,and relative hole mass 0.5. In a cube-shaped quantum dot of this material with L = 3 nm, find the energy of transition of electron from the (211) electron state to the (111) hole state. (This transition energy must include the bandgab energy, and the additional energy is referred to as the “blue shift” of the fluorescent emission by the“quantum size effect”.) Note that the “blue shift” can be turned by adjusting the particle size, L.

ช่วยขยายความหน่อยได้ไหมครับ เพื่อความเข้าใจ แล้วก็เผื่อคนอื่น(เช่นผมเป็นต้น) ที่พื้นความรู้ไม่แน่น จะได้เข้าใจว่า ตรงนั้นมันบอกอะไร เพราะผมอ่านแล้วยังจับความไม่ได้เลยครับว่ามันบอกถึงอะไร (คือปกติผมแย่เรื่องอ่านจับใจความอยู่แล้วน่ะครับ :_( )

เด็กแรพ
ร่วมแบ่งปันความรู้และความเห็นแล้ว 26 ครั้ง - ได้รับดาวแล้ว 152 ดวง - โหวตเพิ่มดาว

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 14 20 มี.ค. 2549 (11:26)
แหม ขอโทษครับ พอจะเข้าใจแล้ว คื่อคุณจะถามคำถามสินะครับ(ใช่ไหมเนี่ย) คือผมอ่อนภาษาน่ะครับ เพิ่งเข้าใจว่าถาม น่าอายจัง :_(

เด็กแรพ
ร่วมแบ่งปันความรู้และความเห็นแล้ว 26 ครั้ง - ได้รับดาวแล้ว 152 ดวง - โหวตเพิ่มดาว

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 15 17 เม.ย. 2549 (16:30)
เรื่องเกี่ยวกับนาโนเป็นเรื่องที่ค่อนข้างใหม่ ยังต้องมีการค้นคว้าอีกมากอีกทั้งปรากฏการณ์ที่เกิดก็ยังมีหลายอย่างที่ยังขัดแย้งกับสิ่งที่เราเคยรู้มา เพราะพฤติกรรมของอนุภาคระดับนาโนจะมีลักษณะที่ต่างไปมากจากระดับใหญ่นั่นเอง เนื้อหาผมยังไม่ได้อ่านรายละเอียดทั้งหมด แต่ดูรายละเอียดคร่าวๆแล้วก็ดูเป็นบทความที่ดีนะครับ หวังว่าจะมีผลงานน่าสนใจเข้ามาอีกนะครับ

Mc
ร่วมแบ่งปันความรู้และความเห็นแล้ว 2 ครั้ง - ได้รับดาวแล้ว 152 ดวง - โหวตเพิ่มดาว

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 16 28 เม.ย. 2549 (14:19)
เป็นเรื่องที่นักวิจัยหลายสาขาให้ความสนใจกันมากครับ เป็นประโยชน์มาก

jayjay
ร่วมแบ่งปันความรู้และความเห็นแล้ว 106 ครั้ง - ได้รับดาวแล้ว 152 ดวง - โหวตเพิ่มดาว

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 17 5 พ.ค. 2549 (09:46)
เยี่ยม...

XtheInWX
ร่วมแบ่งปันความรู้และความเห็นแล้ว 26 ครั้ง - ได้รับดาวแล้ว 155 ดวง - โหวตเพิ่มดาว

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 18 7 พ.ค. 2549 (14:50)
อ่านแล้วยังงงอ่ะ มีวิธีอธิบายให้เข้าใจง่ายๆ กว่านี้มั้ย พื้นฐานความรู้ไม่มากน่ะคะ


อยากรู้เหมือนกัน

c_cin
ร่วมแบ่งปันความรู้และความเห็นแล้ว 487 ครั้ง - ได้รับดาวแล้ว 157 ดวง - โหวตเพิ่มดาว

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 19 15 พ.ค. 2549 (08:00)
สังสัยมานานแล้วเหมือนกันค่ะว่ามันคืออะไรกันแน่ ขอบคุณนะคะที่เขียนบทความนี้ขึ้น

มาดาราเมะ ไอริส
ร่วมแบ่งปันความรู้และความเห็นแล้ว 24 ครั้ง - ได้รับดาวแล้ว 152 ดวง - โหวตเพิ่มดาว

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 20 19 พ.ค. 2549 (14:24)
ยอมรับครับว่าสุดยอดจริง ๆ ตอนเรียนยังไม่กว้างขนาดนี้เลยครับ ... น่าเรียนต่อด้านนี้จังเลย

codechem
ร่วมแบ่งปันความรู้และความเห็นแล้ว 22 ครั้ง - ได้รับดาวแล้ว 163 ดวง - โหวตเพิ่มดาว

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 21 22 พ.ค. 2549 (06:33)
เขียนได้เยอะมากเลยครับ ครอบคลุมหลายๆด้านมาก

Chalongrat
ร่วมแบ่งปันความรู้และความเห็นแล้ว 11 ครั้ง - ได้รับดาวแล้ว 152 ดวง - โหวตเพิ่มดาว

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 24 12 ม.ค. 2550 (22:55)
นาโนเกี่ยวข้องกับการโคลนนิ่งหรือป่าวคับ ?

Nop1993 (IP:203.113.76.73)

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 25 5 ก.พ. 2550 (14:58)
แนวโน้มของนาโนเทคโนโลยีคืออะไร
และเทคโนโลยีพลังงานความ หลักการ และแนวโน้มคืออะไร
ช่วยตอบคำถาให้ด้วยด่วนเลยนะคะ ต้องการทราบมาก
หรือไม่ก็ช่วยส่งไปรษณีย์มาให้ก็ได้นะคะ
200/102 ม 4 ต ศรีสุนทร อ ถลาง จ ภูเก็ต 83110
ต้องการทำรายงานแต่หาไม่ได้ขอความช่วยเหลือหน่อยก็แล้วกัน

tip_oston@chaiyo.com (IP:202.142.210.138)

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 26 7 มิ.ย. 2550 (17:28)
ขอบคุณค่ะ ที่อธิบายเรื่องที่เข้าใจยากให้เข้าใจง่ายขึ้น
ขอเก็บไว้เป็นฐานข้อมูลนะคะ

บุรฉัตร
ร่วมแบ่งปันความรู้และความเห็นแล้ว 2 ครั้ง - ได้รับดาวแล้ว 150 ดวง - โหวตเพิ่มดาว

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 28 25 ม.ค. 2551 (00:13)
มีแต่เรื่องที่พัฒนาในด้านดี เมื่อมีด้านดีต้องคู่กับด้าน
อยากให้ผู้เขียนอธิบายถึงด้านลบบ้างได้ใหมค่ะ

pickky rt
ร่วมแบ่งปันความรู้และความเห็นแล้ว 4 ครั้ง - ได้รับดาวแล้ว 150 ดวง - โหวตเพิ่มดาว

ดร. ณัฐพันธุ์ ศุภกา
(ดร. ณัฐพันธุ์ ศุภกา)

ผู้ชมข้อมูลนี้แล้ว 4,827 ครั้ง
เป็นสมาชิก: นานกว่า 3 ปี
แบ่งปันความรู้ 0 ครั้ง
ได้รับดาว 155 ดวง

โหวตเพิ่มดาว

บทความอื่น

บทความแนะนำ

Blog แนะนำ

นำชัย ชวนคิด ฝัน และสรรค์สร้างสังคมไทย ด้วยวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และธรรม [279,347]

Hot Links

ขอบคุณผู้สนับสนุน