Diferencia entre el enfoque de arriba hacia abajo y de abajo hacia arriba en la nanotecnología

Enfoque de arriba hacia abajo vs de abajo hacia arriba en nanotecnología

La nanotecnología está diseñando, desarrollando o manipulando a escala nanométrica (mil millones de medidores). El tamaño del objeto de negociación debe ser menos de cien nanómetros al menos en una dimensión para llamar a algo para ser nanotecnología. Hay dos enfoques de diseño en nanotecnología conocidos como de arriba hacia abajo y de abajo hacia arriba. Ambos enfoques son útiles en diferentes tipos de aplicaciones.

Enfoque de arriba hacia abajo

En el enfoque de arriba hacia abajo, los objetos de nanoescala se realizan procesando objetos más grandes en tamaño. La fabricación de circuitos integrados es un ejemplo de nanotecnología de arriba hacia abajo. Ahora se ha cultivado hasta el nivel de fabricación de sistemas nano electromecánicos (NEM) donde pequeños componentes mecánicos, como palancas, resortes y canales de fluido, junto con circuitos electrónicos, se incrustan a un pequeño chip. Los materiales de partida en estas fabricaciones son estructuras relativamente grandes como los cristales de silicio. La litografía es la tecnología que ha permitido hacer chips tan pequeños y hay muchos tipos de ellos, como la litografía de foto, haz de electrones y haz de iones.

En algunas aplicaciones, los materiales a mayor escala se adormecen a la escala nanométrica para aumentar la relación de aspecto del área de superficie / volumen para obtener más reactividad. Nano Gold, Nano Silver y Nano Titanium Dióxido son tales materiales nano utilizados en diferentes aplicaciones. El proceso de fabricación de nanotubos de carbono utilizando grafito en un horno de arco es otro ejemplo para la nanotecnología del enfoque de arriba hacia abajo.

Enfoque de abajo hacia arriba

El enfoque ascendente en la nanotecnología está haciendo nanoestructuras más grandes a partir de bloques de construcción más pequeños, como átomos y moléculas. Autodensez en el que las nano estructuras deseadas se autoconsamble sin ninguna manipulación externa. Cuando el tamaño del objeto se hace más pequeño en la nanofabricación, el enfoque ascendente es un complemento cada vez más importante para las técnicas de arriba hacia abajo.

El enfoque ascendente de la nanotecnología se puede encontrar desde la naturaleza, donde los sistemas biológicos han explotado las fuerzas químicas para crear estructuras para las células necesarias para la vida. Los científicos e ingenieros realizan investigaciones para imitar esta calidad de la naturaleza para producir pequeños grupos de átomos específicos, que luego pueden auto ensamblar en estructuras más complejas. La fabricación de nanotubos de carbono utilizando el método de polimerización catalizada por metales es un buen ejemplo para la nanotecnología del enfoque ascendente.

Molecular Machines and Manufacturing es un concepto de nanotecnología de abajo hacia arriba introducido por Eric Drexler en sus libros de creación en 1987. Ha dado vistas tempranas de cómo se pueden utilizar sistemas mecánicos a nanoescala para construir estructuras moleculares complejas.