ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ
National Nanotechnology Center (NANOTEC)
ความเป็นมาของศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ
นาโนเทคโนโลยีเป็นกระแสใหม่ของการพัฒนาเทคโนโลยีในศตวรรษที่21 ซึ่งเกี่ยวข้องกับกระบวนการสร้าง สังเคราะห์วัสดุ หรือ ผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดเล็กมากในระดับ 0.1 ถึง 100 นาโนเมตร นาโนเทคโนโลยีจะทำให้วัสดุมีสมบัติพิเศษที่สามารถนำมาใช้ประโยชน์ เป็นประตูสู่นวัตกรรมทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีทุกแขนง ซึ่งจะช่วยยกระดับคุณภาพชีวิตประชาชนไทย ตลอดจนเพิ่มขีดความสามารถของอุตสาหกรรมไทยในเวทีโลกให้ทัดเทียมอารยประเทศ ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ (นาโนเทค) เป็นองค์กรในกำกับของรัฐ ภายใต้สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ก่อตั้งขึ้นเมื่อ วันที่ 13 สิงหาคม 2546 มีภารกิจหลักที่ต้องรับผิดชอบในการสร้าง สนับสนุน และส่งเสริม ศักยภาพของนาโนเทคโนโลยี ตลอดจนเผยแพร่ความรู้ให้กับสังคม ถ่ายทอดเทคโนโลยีสู่ภาคอุตสาหกรรม และสร้างความตระหนัก ความรู้ ความเข้าใจให้กับประชาชนในประเทศให้มีความพร้อมในการรับข่าวสารข้อมูลนาโน เทคโนโลยีทั้งในปัจจุบันและอนาคต ทั้งนี้เพื่อบรรลุวัตถุประสงค์และเป้าหมายของการพัฒนาประเทศตามแผนพัฒนา เศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติฉบับปัจจุบัน
นโยบายการดำเนินงานของศูนย์ฯ สำหรับประเทศไทยนั้น การตามกระแสประเทศอื่นๆ ในเรื่องนาโนเทคโนโลยีเป็นเรื่องที่ไม่สายเกินไป ปัจจุบันมีงานวิจัยอยู่พอควรในสถาบันการศึกษาและสถาบันวิจัยกว่า 20 แห่ง โดยมีนักวิจัยจำนวนกว่า 100 คน แต่ยังเป็นจำนวนที่ไม่เพียงพอ ทางศูนย์ฯจึงต้องมีการพัฒนากำลังคนที่มีความเชี่ยวชาญด้านต่างๆของนาโนเทคโนโลยี เช่น การให้ทุนการศึกษาทั้งในและต่างประเทศ และการสนับสนุนให้ทุนวิจัย ส่วนในภาคอุตสาหกรรมนั้น แม้ว่าจะมีการใช้นาโนเทคโนโลยีอยู่บ้าง แต่โดยมากเป็นในรูปการนำเข้าผลิตภัณฑ์และเทคโนโลยี จึงยังต้องมีการส่งเสริมเพื่อให้เกิด นาโนเทคโลยีในทุกระดับตั้งแต่การผลิตเพื่อทดแทนการนำเข้าจนถึงการส่งออก
ความหมายของนาโนเทคโนโลยี
ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ (2548, หน้า 20) นาโนเทคโนโลยี หมายถึง เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการจัดการ การสร้าง หรือ การสังเคราะห์วัสดุ อุปกรณ์ เครื่องจักร หรือผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดเล็กมากในระดับนาโนเมตร (ประมาณ 1-100 นาโนเมตร) รวมถึงการออกแบบ หรือการใช้เครื่องมือในการสร้างวัสดุที่มีขนาดเล็กมาก หรือเรียงอะตอม และโมเลกุล ในตำแหน่งที่ต้องการได้อย่างถูกต้องแม่นยำ ส่งผลให้โครงสร้างของวัสดุ หรือ อุปกรณ์มีคุณสมบัติพิเศษขึ้น ไม่ว่าทางด้านฟิสิกส์ เคมี หรือชีวภาพ และสามารถนำมาใช้ประโยชน์ต่อผู้ใช้สอยได้
นาโนเทคโนโลยี หมายถึง เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับสิ่งของเล็ก ๆ ที่มีขนาดในระดับนาโนเมตร (หนึ่งในพันล้านส่วนของเมตร) ซึ่งเป็นระดับของอนุภาคในขนาดอะตอม(www.variety.teenee.com/science/3255.html)
คำว่า "นาโน" เป็นหน่วยวัด ระดับ ขนาด หรือ ความยาวของวัตถุ ตามมาตราเมตริก
นาโน หมายถึง หนึ่งในพันล้านส่วน ( 1 นาโมเมตร เท่ากับ 10-9 ของ 1 เมตร ) ส่วนคำว่า "เทคโนโลยี " หมายถึง วิวัฒนาการ ความก้าวหน้า ถ้านำมารวมกันแปลความหมายได้คือ “ความก้าวหน้า ระดับนาโนเมตร ” (www.ate.ac.th/tip/2004/08/el.html)
คำว่า "นาโน" มีรากศัพท์มาจากภาษากรีก แปลว่า 1 ในพันล้านส่วน 1 นาโนเมตร (อักษรย่อ น.ม. – mm) เท่ากับ 1/1,000,000,000 เมตร (หนึ่งในพันล้านส่วนของเมตร) 1 น.ม. มีขนาดประมาณ 1 ใน 50,000 ส่วนของเส้นผมคนเรา หรือเส้นผมมีขนาดประมาณ 50,000 นาโนเมตร ส่วนคำว่านาโนเทคโนโลยี คือ การทำให้โครงสร้างนาโนเหล่านี้กลายเป็นวัสดุ อุปกรณ์นาโนที่มีประโยชน์ใช้สอยได้ คำจำกัดความนี้อาจจะยังไม่สมบูรณ์ หรือไม่แสดงให้เห็นถึงความมหัศจรรย์ต่างๆ แต่สิ่งหนึ่งที่พึงระลึกไว้เสมอในการทำความเข้าใจเกี่ยวกับนาโนก็คือ มันไม่ได้อยู่ในอาณาจักรขนาดเล็กแบบธรรมดา แต่เป็นอณูอาณาจักรที่เล็กจิ๋วเป็นอย่างยิ่ง มาร์ก แรตเนอร์, แดเนียล แรตเนอร์ (2547, หน้า 21-22)
คำว่า นาโน (Nano) แปลว่าคนแคระในภาษากรีก ซึ่งเรียกย่อมาจากคำว่า นาโนเมตร (Nanometre) ซึ่งหมายถึง สิบยกกำลังลบเก้าเมตร หรือ 1 ส่วนพันล้านของ 1 เมตร ซึ่งมีขนาดเล็กกว่าเส้นผมประมาณหนึ่งแสนเท่า และใหญ่กว่าไฮโดรเจนอะตอมประมาณ 10 เท่า ดังแสดงในรูปที่ 1 คำนิยามโดยสังเขป ของ นาโนศาสตร์ (Nanoscience) คือการศึกษาปรากฏการณ์ทางธรรมชาติของวัตถุที่มีขนาดในช่วงนาโนเมตร (ประมาณ 1-100 นาโนเมตร) ส่วนนาโนเทคโนโลยี (Nanotechnology) จะหมายถึงการสร้างวัตถุนาโนและประยุกต์นาโนศาสตร์ให้เป็นประโยชน์ จุดมุ่งหมายสูงสุดของนาโนเทคโนโลยีคือความสามารถที่จะสร้างและจัดเรียงอนุภาคต่างๆได้ตามความต้องการ เพื่อสร้างสสารหรือโครงสร้างของสารในแบบใหม่ๆที่ให้คุณสมบัติพิเศษที่อาจจะไม่เคยมีก่อนมาสู่ในชีวิตประจำวัน(www.sidipan.net)
นาโนเทคโนโลยี (อังกฤษ: Nanotechnology) คือ เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการจัดการ การสร้างหรือการวิเคราะห์ วัสดุ อุปกรณ์ เครื่องจักรหรือผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดเล็กมาก ๆ ในระดับนาโนเมตร(ประมาณ 1-100 นาโนเมตร) รวมถึงการออกแบบหรือการประดิษฐ์เครื่องมือ เพื่อ ใช้สร้างหรือวิเคราะห์วัสดุในระดับที่เล็กมากๆ เช่น การจัดอะตอมและโมเลกุลในตำแหน่งที่ต้องการ ได้อย่างถูกต้องแม่นยำ ส่งผลให้โครงสร้างของวัสดุหรืออุปกรณ์มีคุณสมบัติพิเศษขึ้น ไม่ว่าทางด้านฟิสิกส์ เคมี หรือชีวภาพ และสามารถนำไปใช้ให้เกิดประโยชน์ได้(www.th.wikipedia.org/wiki)
นาโนเทคโนโลยี คืออะไร
นาโนเทคโนโลยีถือกำเนิดมาจากแนวความคิดที่ว่า วัตถุในโลกที่เห็นด้วยตาเปล่านั้นประกอบมาจากอะตอมและโมเลกุล ดังนั้นการผลิตสิ่งต่างๆ จึงน่าที่จะทำในลักษณะสร้างสิ่งใหญ่ขึ้นมาจากสิ่งเล็ก (Bottom-UP Manufacturing) มากกว่าพยายามทำสิ่งต่างๆ ให้เล็กลง (Top-Down Technology) โดยใช้เครื่องมือที่หยาบอย่างเช่นปัจจุบัน เทคโนโลยีแบบหยาบ (Bulk Technology) ที่เราใช้ในการผลิตขณะนี้กำลังจะถึงจุดอิ่มตัว ทุกวันนี้เราสังเคราะห์ผลิตภัณฑ์จากสารเคมีโดยวิธีผสมกันแล้วปล่อยให้ทำปฏิกิริยากันแบบสุ่ม ผลก็คือเราได้ผลิตผลพลอยได้ (By-Products) มากมายที่ไม่ต้องการ ซึ่งเป็นภัยต่อสิ่งแวดล้อม และต้นทุนที่ใช้ก็สูงเกินความเป็นจริง การผลิตชิพคอมพิวเตอร์ก็กำลังจะถึงขีดจำกัดของเครื่องมือ เราไม่สามารถใช้เครื่องมือของเทคโนโลยีปัจจุบันเพื่อผลิต อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีขนาดเดียวกับโมเลกุล (molecular electronic devices) ลองจินตนาการดูว่า ถ้าเราสามารถผลิตชิ้นส่วน หรือสิ่งใดก็ได้ โดยมีค่าใช้จ่ายถูกแสนถูก ซึ่งสามารถประกอบตัวกันขึ้นมาเป็นรูปเป็นร่าง เหมือนกับการนำความต่างศักย์ทางไฟฟ้าในรูป ของบิต (bit) มาประกอบกันเป็นข้อมูลด้านต่างๆ จนกลายเป็นคอมพิวเตอร์ในยุคปัจจุบันได้ แล้วอะไรจะเกิดขึ้น การผสมผสานกันของเทคโนโลยีด้านเคมีวิทยา และวิศวกรรมศาสตร์ ทำให้เกิดเทคโนโลยีใหม่ ที่สามารถเปลี่ยนแปลงโลกในอนาคตเป็นอีกรูปแบบได้ เรียกว่า "นาโนเทคโนโลยี" การสร้างสิ่งต่างๆจากหน่วยของอะตอมนาโนเทคโนโลยี จึงเป็นอุตสาหกรรมระดับโมเลกุล (โมเลกุล คือการประกอบกันของอะตอมเพื่อ หน้าที่อย่างใดอย่างหนึ่ง) หรือการสร้างสิ่งต่างๆจากอะตอมในหน่วยวัดระดับนาโนเมตร (www.ate.ac.th/tip/2004/08/el.htm)
นาโนเทคโนโลยีช่วยอะไรเราได้บ้าง
ความหวังที่จะฝ่าวิกฤติปัจจุบันของมนุษยชาติจากนาโนเทคโนโลยีมีดังนี้
1. พบทางออกที่จะได้ใช้พลังงานราคาถูกและสะอาดเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
2. มีน้ำที่สะอาดเพียงพอสำหรับทุกคนในโลก
3. ทำให้มนุษย์สุขภาพแข็งแรงและอายุยืนกว่าเดิม (มนุษย์อาจมีอายุเฉลี่ยถึง 200 ปี)
4. สามารถเพิ่มผลผลิตทางการเกษตรได้อย่างพอเพียงกับประชากรโลก
5. เพิ่มศักยภาพในการติดต่อสื่อสารของผู้คนทั้งโลกอย่างทั่วถึง ทัดเทียม และพอเพียง
6. เพิ่มศักยภาพในการสำรวจอวกาศมากขึ้น
นาโนเทคโนโลยี มี 3 สาขาหลัก คือ1. นาโนเทคโนโลยีชีวภาพ (Nanobiotechnology) เป็นการประยุกต์ใช้นาโนเทคโนโลยีศาสตร์ ด้านชีวภาพ เช่น การพัฒนานาโนไบโอเซนเซอร์ หรือ หัวตรวจวัดสารชีวภาพ และสารวินิจฉัยโรค โดยใช้วัสดุชีวโมเลกุล การปรับโครงสร้างระดับโมเลกุลของยา ที่สามารถหวังผลการมุ่งทำลาย ชีวโมเลกุลที่เป็นเป้าหมายเฉพาะเจาะจง เช่น เซลส์มะเร็ง การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมเครื่องสำอาง ในการส่งผ่านสารบำรุงเข้าชั้นใต้ผิวหนังได้ดียิ่งขึ้น เป็นต้น2. นาโนอิเล็กทรอนิกส์ (Nanoelectronics) เป็นการประยุกต์ใช้นาโนเทคโนโลยีศาสตร์ด้านนาโนอิเล็กทรอนิกส์ (ไฮเทค) เพื่อทำให้ผลิตภัณฑ์มีคุณภาพและทำงานด้วยประสิทธิภาพสูง ตัวอย่างเช่น การพัฒนาระบบไฟฟ้าเครื่องกลซูปเบอร์จิ๋ว การผลิตเซลส์แสงอาทิตย์ การพัฒนานาโนซิป ทำให้คอมพิวเตอร์ทำงานได้รวดเร็วและมีประสิทธิภาพสูง การพัฒนา High density probe storage device เป็นต้น 3. วัสดุนาโน (Nanomaterials) การประยุกต์ใช้นาโนเทคโนโลยีศาสตร์ด้านวัสดุนาโน เช่น การเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในอุตสาหกรรม การพัฒนาฟิล์มพลาสติกนาโนคอมโพสิทที่มีความสามารถในการสกัดกั้นการผ่านของก๊าซบางชนิดและไอน้ำ เพื่อใช้ทำบรรจุภัณฑ์เพื่อยืดอายุความสดของผักและผลไม้และเพิ่มมูลค่าการส่งออก การผลิตผลอนุภาคนาโนมาใช้ในการฆ่าเชื้อแบคทีเรีย ไวรัส หรือทำให้ไม่เปียกน้ำ เป็นต้น
ขั้นตอนที่สำคัญในการนำ “นาโนเทคโนโลยี” ไปสู่การผลิตสินค้ามีทั้งหมด 3 ขั้นตอน คือ 1. การพัฒนาการจัดการอะตอมเดี่ยว (manipulate individual atoms) 2. การพัฒนาเครื่องจักรนาโน (assemblers) เพื่อเป็นเครื่องมือในการควบคุมการจัดการอะตอม หรือโมเลกุล3. การสร้างหรือจำลองเครื่องจักรนาโน (replicators) เพื่อสร้างผลิตภัณฑ์จำนวนมากเพียงพอต่อความต้องการ
นาโนเทคโนโลยีมีผลกระทบต่อการเปลี่ยนแปลงของอุตสาหกรรมเป็นอย่างมากโดยเฉพาะอุตสาหกรรมทางการแพทย์ ในอนาคตการผ่าตัดแบบดั้งเดิม อาจเปลี่ยนไปเป็นการผ่าตัดระดับนาโน (nanosurgeons) โดยการควบคุมหุ่นยนต์นาโน (nanorobots) เข้าไปตรวจจับและทำลายเซลล์มะเร็ง หรือไวรัสที่ต้องการโดยไม่เป็นอันตรายต่อเซลล์อื่น สำหรับอุตสาหกรรมอื่นๆ เช่น อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ คอมพิวเตอร์ ผลิตภัณฑ์จะมีขนาดเล็กลง สามารถบรรจุข้อมูลได้ถึงล้านล้านล้านตัวอักษรในขนาดเท่าก้อนน้ำตาล
ปัจจุบันนาโนเทคโนโลยีได้ครอบคลุม ความหมายไปถึงเทคโนโลยีที่สามารถกำหนดถึงระดับอะตอมให้มีโครงสร้างอย่างที่ต้องการได้ โดยไม่ต้องอาศัยการผ่านเป็น สารมัธยันตร์
(intermediate) ในกระบวนการผลิต จึงไม่เกิดผลพลอยได้ รวมทั้งของเสีย ยกตัวอย่างเช่น ถ้าต้องการผลิตพลาสติก กระบวนการผลิตแบบดั้งเดิม สารเคมีที่ทำปฏิกริยาจะถูกรวมเข้าด้วยกันผ่านหลากหลายขั้นตอนภายใต้สภาวะที่จำเพาะ เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ตามที่ต้องการ ซึ่งปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นไม่สามารถเปลี่ยนแปลงสารเคมีได้ทั้งหมดให้กลายเป็นผลิตภัณฑ์เพียงอย่างเดียวได้ แต่จะมีผลิตผลพลอยได้และของเสียเกิดขึ้นควบคู่กันไปด้วย ในทางที่ต่างกัน ถ้าผลิตพลาสติกโดยใช้ นาโนเทคโนโลยี การผลิตจะกระทำได้โดยการป้อนสารซึ่งเป็นอะตอมของธาตุบริสุทธิ์ เช่น คาร์บอน, ไฮโดรเจนและออกซิเจนเข้าไป และกำหนดให้แต่ละอะตอมก่อพันธะเคมีต่อกัน ผลลัพธ์ที่ได้จะปราศจากสารมัธยันตร์ ไม่มีผลิตผลพลอยได้ และของเสียใดๆ เกิดขึ้นและสามารถสร้างผลิตภัณฑ์สุดท้ายเป็นพลาสติกตามที่ต้องการได้โดยทุกอณูของตัวทำปฏิกริยาจะกลายเป็นผลิตภัณฑ์ สุดท้ายได้ทั้งหมด
ยังมีความท้าทายอีกหลายด้านที่นักวิทยาศาสตร์ด้านนาโนจะต้องเผชิญ ซึ่งถ้าหากสามารถฟันฝ่าไปได้สำเร็จ ความก้าวหน้าจะเกิดขึ้นทั้งในด้านเศรษฐกิจ สังคม การแพทย์ และคุณภาพชีวิต การสานต่อพัฒนาการทางเทคโนโลยีตามแนวทางเดิมคงดำเนินไปได้ไม่นานนัก อุปสรรคขวางกั้นเริ่มปรากฎขึ้นบ้างแล้ว และเครื่องมือที่จะช่วยให้ก้าวผ่านข้อจำกัดต่างๆ ได้แก่ นาโนเทคโนโลยี แม้บางคนจะคิดว่าความคาดหวังหลายอย่างดูจะไกลสุดเอื้อม แต่พวกเขาต่างยอมรับว่าศักยภาพอันน่ามหัศจรรย์ของนาโนเป็นสิ่งที่ไม่ควรมองข้าม
พัฒนาการของนาโนเทคโนโลยี
เทคโนโลยีที่อารยธรรมของมนุษย์ได้พัฒนาขึ้นมามี 2 แบบ คือ1. เทคโนโลยีแบบหยาบ (Bulk Technology) คือเทคโนโลยีที่ใช้จัดการกับสิ่งต่างๆ หรือผลิตสิ่งต่างๆ โดยอาศัยวิธีกล เช่น ตัด กลึง บีบ อัด ต่อ งอและอื่นๆ หรืออาจใช้วิธีทางเคมีโดยการผสมให้ทำปฏิกิริยา โดยพยายามควบคุมสภาวะต่างๆ ให้เหมาะสม แล้วปล่อยให้สสารทำปฏิกิริยากันเอง เทคโนโลยีแบบนี้สามารถใช้สร้างสิ่งเล็กๆ ได้ก็จริง แต่ขาดความแม่นยำและมีความ บกพร่องสูง การนำเทคโนโลยีแบบหยาบไปสร้างสิ่งเล็กๆ เช่น ไมโครชิพ เราเรียกว่าเป็นการใช้เทคโนโลยีแบบบนลงล่าง (top-down technology) ซึ่งมีขีดจำกัดสูง ซึ่งอุตสาหกรรมผลิตไมโครชิพก็กำลังเผชิญปัญหาในการผลิตวงจรที่ระดับ 0.2 - 0.3 ไมครอนอยู่ แม้ว่าวิศวกรอิเล็กทรอนิกส์ ทั้งหลายจะภูมิใจกับความแม่นยำในระดับนี้ แต่ความเป็นจริงก็คือ ทรานซิสเตอร์ที่ผลิตได้ในระดับนี้ก็ยังมีจำนวนอะตอมอยู่ระดับล้านล้านอะตอม เราคงเรียกเทคโนโลยีในปัจจุบันของมนุษย์ แม้กระทั่งเทคโนโลยีที่ใช้ผลิตคอมพิวเตอร์ซึ่งใครๆ ต่างเข้าใจว่า เป็นเทคโนโลยีไฮเทคนี้ว่า เทคโนโลยีแบบหยาบ
2. เทคโนโลยีระดับโมเลกุล (Molecular Technology) คือเทคโนโลยีที่ใช้จัดการกับ สิ่งต่างๆ หรือผลิตสิ่งต่างๆ โดยการนำอะตอมหรือโมเลกุลมาจัดเรียง ณ ตำแหน่งที่ต้องการอย่างแม่นยำ สิ่งที่ผลิตขึ้นมาอาจเป็นสิ่งเล็กๆ หรือเป็นสิ่งใหญ่ก็ได้ การนำเอาเทคโนโลยีระดับโมเลกุลไปสร้างสิ่งที่ใหญ่ขึ้นมา (เช่น พืชสร้างผนังเซลล์จากการนำเอาโมเลกุลน้ำตาลมาต่อกัน) นี้ว่าใช้เทคโนโลยีแบบล่างขึ้นบน (bottom-up technology) เทคโนโลยีระดับโมเลกุลนี้เองที่เป็นนาโนเทคโนโลยี
จริงๆ แล้วนาโนเทคโนโลยีไม่ใช่ของใหม่ แต่มีกำเนิดมาในโลกนี้แล้วเมื่อประมาณ 3,500 ล้านปี โดยสิ่งมีชีวิตเซลล์แรกได้ถือกำเนิดขึ้น เซลล์ดังกล่าวถือได้ว่าเป็นจักรกลชีวภาพ (biomachines) ที่มีขนาดอยู่ในช่วงของนาโน โดยสามารถเพิ่มจำนวนตนเองและหาแหล่งพลังงานเพื่อใช้ในการดำรงชีวิตของตนเองได้ หลังจากที่ อัลเบิร์ต ไอสไตน์ (Albert Einstein) ได้ตีพิมพ์ผลงานวิจัยที่ค้นพบว่าโมเลกุลของน้ำตาลมีขนาดประมาณ 1 นาโนเมตร ในปี ค.ศ. 1905 คำว่า “นาโน” ก็เป็นที่รู้จักกันในวงการวิทยาศาสตร์ แต่ผู้เป็นบิดาแห่งนาโนเทคโนโลยีตัวจริง คือ ริชาร์ด ฟายน์แมน ที่ได้กล่าวถึงการศึกษาทางด้านนาโนเทคโนโลยีเป็นครั้งแรกในการปาฐกถาเรื่อง There is Plenty of Room at the Bottom ที่กล่าวว่าข้างล่างยังมีที่ว่างอีกเยอะ ในปี ค.ศ. 1959 ซึ่งนำไปสู่การศึกษาเกี่ยวกับการจัดการในระดับของอะตอมและโมเลกุลของสสารในเวลาต่อมา ถึงแม้ว่าในสมัยนั้น นาโนเทคโนโลยีในทัศนะของฟาย์นแมนคือ การสร้างเครื่องมือที่มีขนาดใหญ่เพื่อนำไปสร้างเครื่องมือที่มีขนาดเล็กลงไปเรื่อยๆ จนกระทั่งได้เครื่องมือที่เล็กมากจนสามารถใช้สร้างสิ่งที่มีขนาดในระดับนาโน (nanostructure) แต่นาโนเทคโนโลยีในความหมายของนักวิทยาศาสตร์ในปัจจุบันคือ การสร้างโดยเริ่มจากสิ่งที่เล็กที่สุด ระดับอะตอมหรือโมเลกุลขึ้นไป มาจัดเรียงกันทีละอะตอมหรือทีละโมเลกุล แล้วทำให้ได้สิ่งที่มีขนาดใหญ่ขึ้นและมีโครงสร้างเป็นระเบียบตามที่ต้องการ
ฟิสิกส์ของอะตอม และ กลศาสตร์ควอนตั้มเป็นจุดเปลี่ยนเทคโนโลยีแบบหยาบ ไปสู่เทคโนโลยีระดับโมเลกุล ระหว่างปี ค.ศ. 1900-1950 เป็น 50 ปีแห่งการพัฒนาทฤษฎีควอนตั้ม กลศาสตร์ควอนตั้มไม่จำกัดอยู่เฉพาะสาขาวิชาฟิสิกส์เท่านั้น แต่ยังเป็นพื้นฐานของวิชาเคมีด้วย กล่าวได้ว่าหากไม่มีกลศาสตร์ควอนตั้มก็ไม่มีเคมี เพราะเราไม่อาจอธิบายสมบัติในระดับอะตอมและโมเลกุล และได้ขยายผลไปสู่สาขาชีววิทยา และ ชีววิทยาระดับโมเลกุลด้วย ทำให้ปัจจุบันเรามีความเข้าใจต่อกลไก มีผลไปสู่การพัฒนาเทคโนโลยีชีวภาพที่ช่วยทำให้ความเป็นอยู่ของมนุษย์ดีขึ้น
กลศาสตร์ควอนตั้มและแนวคิดควอนตั้ม
ก่อนหน้าศตวรรษที่ 20 หลักการทางฟิสิกส์เกี่ยวกับสสารและวัตถุยึดถือตามแนวคิดและสูตรของนิวตั้น ซึ่งเป็นพื้นฐานของทฤษฎีกลศาสตร์คลาสสิก กฎเหล่านี้สามารถอธิบายการเคลื่อนที่ของวัตถุได้อย่างแม่นยำ ไม่ว่าจะเป็นการเคลื่อนที่ของรถยนต์ วิถีของลูกฟุตบอลหรือผลจากแรงโน้มถ่วงที่มีต่อดวงดาว แต่เมื่อนักฟิสิกส์ศึกษาโครงสร้างในระดับที่เล็กลงในระดับนาโนหรือเล็กกว่า ทฤษฎีคลาสสิกไม่สามารถอธิบายได้ อะตอมไม่ได้มีอิทธิพลเหมือนดวงดาวในระบบสุริยะ และอิเล็กตรอนมีคุณสมบัติที่แปลกประหลาดโดยเป็นทั้งคลื่นและอนุภาค จากการค้นพบและความก้าวหน้าที่เกิดขึ้นในระยะหลังทำให้เกิดทฤษฎีใหม่เข้าแทนที่หลักการบางด้านของทฤษฎีคลาสสิก เรียกว่ากลศาสตร์ควอนตั้ม
กลศาสตร์ควอนตั้มเป็นแนวคิดที่ครอบคลุมหลายสิ่งที่น่าสนใจ อลังการ และท้าทาย โดยเฉพาะในระดับที่เล็กจิ๋ว พลังงานและประจุที่สสารได้รับไม่ได้มีลักษณะเป็นกระแสที่ต่อเนื่องไม่มีที่สิ้นสุด แต่การรับพลังงานเป็นไปในลักษณะเป็นก้อนคงที่ทีละก้อน ทีละก้อน ก้อนพลังงานเหล่านี้เรียกกันว่า ควอนต้า (quanta พหูพจน์ของควอนตั้ม) ถ้าเกี่ยวข้องกับพลังงาน และจะเรียกเป็นหน่วยประจุไฟฟ้าถ้าเกี่ยวข้องกับประจุไฟฟ้า ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงประจุของอิออนจะทำได้โดยการเพิ่มหรือลดอิเล็กตรอนทีละตัว เป็นไปไม่ได้ที่จะเพิ่มหรือลดอีเล็กตรอนทีละครึ่งตัว ความหมายอย่างง่ายของ ควอนตั้ม ก็คือ จำนวนที่นับได้นั่นเอง เพราะสารในโลกอะตอมเราจะนับเป็นจำนวนอะตอมๆ ไป จะเป็นไปไม่ได้ว่าจะมาขอกันครึ่งอะตอม
วิถีแห่งควอนตั้มไม่ใช่วิถีปกติของโลกที่เรารู้จักคุ้นเคย ตามปกติเราจะคิดถึงไฟฟ้าเป็นกระแสที่ต่อเนื่อง เราคิดถึงแรงที่กระทบลูกบอลหรือลูกบิลเลียดเป็นลักษณะหนักหรือเบา เป็นความแรงที่ต่อเนื่อง ยิ่งถ้าเราใช้แรงกระแทกมาก ลูกบอลหรือลูกบิลเลียดก็ยิ่งพุ่งออกไปเร็วขึ้น อย่างไรก็ตามมีบางตัวอย่างในชีวิตประจำวันที่เปรียบได้กับวิถีแห่งควอนตั้ม นั่นคือปริมาณเงิน โดยทั่วไปเรานับเงินเป็นหน่วยๆ เสมอ ไม่ว่าจะเป็นหน่วยใหญ่หรือหน่วยเล็กก็ตาม เราไม่สามารถแยกสลายหน่วยเงินลงเป็นกระแสที่ไม่มีปริมาณคงที่
หลักการควอนตั้มถูกนำไปใช้เป็นหลักการพื้นฐานในการอธิบายพฤติกรรม/คุณสมบัติของโครงสร้างนาโนหลายๆ ด้าน ตัวอย่างเช่น การกำหนดว่าสายส่งกระแสจะมีขนาดเล็กสุดแค่ไหน โดยที่ยังสามารถส่งประจุไฟฟ้าได้ หรือจะให้พลังงานแก่โมเลกุลได้มากสักเท่าใด โดยไม่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสถานะของประจุ หรือสถานะที่เป็นหน่วยความจำ
กลศาสตร์ควอนตั้มมีความสำคัญต่อนาโนเทคโนโลยีหลายๆ ด้าน รวมทั้งการทำความเข้าใจในแง่มุมทางออพติกส์ (optics) ซึ่งได้แก่การที่แสงมีปฏิสัมพันธ์กับวัตถุ ตัวอย่างเช่น โมเลกุลขนาดใหญ่ที่มีชื่อว่า phthalocyanine เป็นตัวทำให้เกิดสีน้ำเงินในกางเกงยีน เมื่อเปลี่ยนโครงสร้างเลขาคณิตหรือโครงสร้างทางเคมีจะทำให้กลายเป็นสีเขียวหรือสีม่วง การเปลี่ยนแปลงสีเกิดจากขนาดของควอนต้าแสงที่มีปฏิสัมพันธ์กับโมเลกุลที่เปลี่ยนแปลงไป ซึ่งส่งผลต่อการรับภาพสีของสายตาเช่นเดียวกับการเปล่งสีเขียวหรือเหลืองของหลอดฟลูออเรสเซนต์ ซึ่งขึ้นอยู่กับโมเลกุลหรือโครงสร้างนาโนที่ตัวหลอด ดังนั้นเราจึงเห็นทองมีสีเปลี่ยนแปลงไปเมื่อมีขนาดเล็กลงในระดับจิ๋ว เครื่องมือที่ใช้ในงานนาโนเทคโนโลยี
1. เครื่อง Scanning Tunneling Microscope (STM) อย่างที่ทราบกันดีแล้วว่านาโนเทคโนโลยี เกี่ยวกับการจัดเรียงตัวของอนุภาคขนาดเล็ก เช่น อะตอมหรือ โมเลกุลเข้าด้วยกัน ดังนั้นเครื่องมือที่ใช้จึงต้องมีความสามรถในการมองเห็นอะตอมได้ ซึ่ง ดร. เกิร์ด บินนิก (Gerd Binnig) และ ดร. ไฮริกช์ รอเรอร์ (Heinrich Rohrer) เป็นผู้ประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์ชนิดพิเศษขึ้นมาที่เรียกว่า Scanning Tunneling Microscope หรือที่เรียกย่อว่า STM ซึ่งสามารถให้เราได้เห็นภาพของอะตอมเป็นครั้งแรก ในปี ค.ศ. 1981 และได้รับรางวัลโนเบลจากผลงานนี้ในปี ค.ศ. 1986
กล้องนี้ทำงานด้วยการใช้ความต่างศักย์และกระแสไฟฟ้าบังคับปลายเข็มที่แหลมมาก หัวเข็มนี้เป็นหัวอ่านขนาดจิ๋วที่ใช้ส่องกวาด (สแกน) บนพื้นผิวของโลหะที่เป็นตัวนำไฟฟ้าและวัดกระแสไฟฟ้าแล้วส่งสัญญาณไฟฟ้าเพื่อมาสร้างเป็นภาพของพื้นผิวนั้นได้ ซึ่งก็เป็นวิธีการคล้ายกับการทำงานของเครื่องเล่นแผ่นเสียงที่แปลงข้อมูลที่ฝังอยู่บนแผ่นมาเป็นสัญญาณไฟฟ้าและเป็นเสียงหรือภาพในที่สุด
นอกจาก STM จะทำให้เราสามารถมองเห็นอะตอมได้เป็นครั้งแรกแล้ว เครื่องมือนี้ยังสามารถนำมาใช้เคลื่อนย้ายและจัดเรียงอะตอมให้อยู่บนพื้นผิวตามตำแหน่งที่ต้องการ ซึ่งในปี ค.ศ. 1989 ดร. ดอน ไอเกลอร์ (Don Eigler) นักฟิสิกส์จากบริษัท ไอบีเอ็ม จำกัด เป็นผู้แรกที่สาธิตการนำอะตอม 35 อะตอม ของก๊าซซีนอน (xenon) มาเรียงบนผิวของโลหะนิเกิล (nickel) เป็นตัวอักษร IBM ที่เล็กที่สุดในโลกอีกทั้ง ดร.ไอเกลอร์ และทีมงานยังสามารถสร้างกับดักอิเล็กตรอนที่เรียกว่า “ปะการังควอนตัม” (quantum corral) ทำให้เห็นภาพปฏิกิริยาตอบสนองของคลื่นอิเล็กตรอนและคุณสมบัติทางควอนตัมได้เป็นครั้งแรกโดยการวางอะตอมของธาตุเหล็ก 48 อะตอม เป็นรูปวงกลมบนแผ่นผิวโลหะของธาตุทองแดง
หลักการและขั้นตอนในการใช้เครื่อง STM แบ่งเป็น 2 วิธีการหลักกล่าวคือ
1. การสแกนภาพอะตอม (Atom Imaging Mode) วิธีนี้เป็นการใช้หัวเข็ม STM ที่แหลมมากในการสแกนไปบนพื้นผิวของโลหะที่มีอะตอมวางอยู่ การบังคับปลายเข็มทำได้โดยใช้ความ ต่างศักย์และกระแสไฟฟ้าในการกระตุ้นผลึกเซรามิกส์ที่ยึดติดกับหัวเข็มให้หดหรือคลายตัว โปรแกรมคอมพิวเตอร์สามารถนำมาใช้ในการใส่ข้อมูลหรือตัวแปรที่ต้องการควบคุม ตัวอย่างเช่น พื้นที่ในการสแกน ค่าความต่างศักย์และกระแสไฟฟ้า เป็นต้น ในขณะการสแกน สัญญาณไฟฟ้าจะถูกนำมาสร้างเป็นภาพจำลองของพื้นผิวนั้นได้
2. การเคลื่อนย้ายอะตอม (Atom Manipulation Mode) วิธีนี้จะใช้หัวเข็มในการหยิบอะตอมและเคลื่อนย้ายไปวาง ณ จุดที่ต้องการ การเคลื่อนย้ายอะตอมทำได้โดยโดยควบคุมความ ต่างศักย์และกระแสไฟฟ้าควบคุมปลายหัวเข็มของ STM นำไป “ผลัก” และเคลื่อนย้ายอะตอมไปวาง ณ จุดที่ต้องการแล้วจำลองหลักการการจัดเรียงอะตอม
ปัจจัยที่จะนำไปสู่ความสำเร็จในการเคลื่อนย้ายอะตอมมีอยู่หลายปัจจัยด้วยกัน ตัวอย่างเช่น ปลายหัวเข็มอุปกรณ์เครื่องมือที่ใช้ต้องมีความแหลมคมอย่างยิ่งยวด ผิวโลหะที่วางอะตอมต้องมีความสะอาดสูงปราศจากสิ่งปนเปื้อน เป็นต้น
เมื่อไม่นานมานี้ทางทีมนักวิจัยของ ดร. ดอน ไอเกลอร์ที่ IBM Almaden Research Center ได้ร่วมมือกับนักวิจัยไทยจากศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ (นาโนเทค) ใช้นาโนเทคโนโลยีในการจัดเรียงตัวคาร์บอนมอน็อกไซด์ (CO) จำนวน 50 โมเลกุล เขียนลงบนผิวของโลหะทองแดง (Cu) เป็นพระภรมาภิไทยย่อ ภ.ป.ร. เพื่อเทิดพระเกียรติพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวฯ ในฐานะที่เป็นพระบิดาแห่งเทคโนโลยีไทย ซึ่งนับเป็นครั้งแรกของประวัติศาสตร์โลกที่อักษรไทยได้ถูกจารึกไว้ในระดับอะตอม พระภรมาภิไทยย่อ ภ.ป.ร. นี้มีขนาดความยาว 14 นาโนเมตร และความสูง 7 นาโนเมตร ตัวอักษร “ภ” เขียนด้วยคาร์บอนมอน็อกไซด์ 17 โมเลกุล ตัวอักษร “ป” เขียนด้วยคาร์บอนมอน็อกไซด์ 18 โมเลกุล และ ตัวอักษร “ร” เขียนด้วยคาร์บอนมอน็อกไซด์ 15 โมเลกุล
แม้ว่าการจัดเรียงอะตอมโดยเครื่อง STM นี้ยังอยู่เพียงแค่ขั้นการวิจัยและพัฒนา ยังไม่สามารถใช้ได้ในเชิงอุตสาหกรรม แต่ได้แสดงให้เห็นถึงก้าวแรกของนาโนเทคโนโลยี ที่ใปถึงจุด มุ่งหมายสูงสุด นั่นคือ การที่เราสามารถนำอะตอมหรือโมเลกุลมาจัดเรียงในตำแหน่งที่ต้องการอย่างแม่นยำและถูกต้อง ส่งผลต่อการควบคุมโครงสร้างของวัสดุหรือสสารให้มีคุณสมบัติพิเศษทางด้านฟิสิกส์ เคมี หรือชีวภาพ ก่อให้เกิดเป็นนวัตกรรมที่เป็นประโยชน์ต่อมนุษย์ได้มากมายมหาศาล ความสามารถในการจัดเรียงอะตอมของคาร์บอนมอน็อกไซด์บนผิวของโลหะทองแดงนี้ได้ถูกนำมาสร้างเป็นวงจรขนาดจิ๋วที่ใช้ในการคำนวณได้จริง และในอนาคตอาจจะนำไปใช้สร้างเป็นคอมพิวเตอร์จิ๋วจากอะตอมที่มีประสิทธิภาพยิ่งยวด
2. กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม หรือ เอเอฟเอ็ม (Atomic Force Microscope : AFM) หลักการทำงานของกล้องจุลทรรศน์ชนิดนี้คือ การใช้อุปกรณ์ตรวจหรือโพรบ (probe) ที่มีปลายแหลมเล็กซึ่งติดอยู่กับคานที่มีการโก่งงอตัวได้ แม้ว่าแรงกระทำที่ปลายจะมีขนาดน้อยมากในระดับอะตอม เมื่อปลายแหลมนี้ถูกลากไปบนพื้นผิวของวัสดุที่ต้องการศึกษา แรงปฏิกิริยาในแนวตั้งฉากกับพื้นผิวที่เกิดขึ้นกับปลายแหลมจะทำให้คานโก่งงอตัว และสามารถระบุให้ทราบถึงลักษณะพื้นผิวของวัสดุนั้นๆ ว่ามีหลุมมีเนินในบริเวณใดบ้าง เมื่อนำเอาแรงที่เกิดขึ้นที่จุดต่างๆ นี้มาประกอบกันก็จะได้เป็นภาพรวมของพื้นผิวของวัสดุที่เราศึกษานั่นเอง ด้วยหลักการนี้ หากสามารถควบคุมปลายแหลมของอุปกรณ์ของเอเอฟเอ็มในการสัมผัสพื้นผิวได้ ก็ควรที่จะสามารถใช้ปลายนี้ในการสร้างแรงผลักเพื่อเคลื่อนย้ายอะตอมของวัสดุได้เช่นกัน
โดยทั่วไปวิธีการทำงานของเอเอฟเอ็ม แบ่งเป็น 2 วิธีคือ การสัมผัสแบบต่อเนื่อง ได้แก่ การสัมผัสพื้นผิวพร้อมกับการลากปลายแหลมไปบนพื้นผิวนั้นๆ ข้อเสียของวิธีนี้คือ จะทำให้เกิดแรงต้านขึ้นในแนวของการเคลื่อนที่ซึ่งขนานกับพื้นผิว อันอาจทำให้คานของโพรบที่ใช้วัดเกิดการโก่งงอตัว โดยที่มิได้เกิดจากแรงกระทำที่ปลายเนื่องจากแรงในแนวตั้งฉากเพียงอย่างเดียว จึงทำให้ข้อมูลความสูงของพื้นผิวที่วัดได้นั้นผิดไปจากความสูงที่แท้จริง ส่วนอีกวิธีเป็นการสัมผัสแบบไม่ต่อเนื่องโดยให้สัมผัสกับพื้นผิวเป็นระยะเวลาสั้นๆ ในแนวตั้งฉากกับพื้นผิว คล้ายกับการใช้ปลายนิ้วเคาะโต๊ะเป็นจังหวะๆ นั่นเอง ด้วยลักษณะการสัมผัสแบบนี้แรงต้านในแนวตั้งฉากจะไม่เกิดขึ้น แต่เนื่องจากปลายแหลมสัมผัสพื้นผิวเป็นระยะสั้นๆ จึงทำให้เกิดการสั่นของคาน ซึ่งส่งผลให้ค่าสัญญาณวัดได้นั้นไม่คงที่เนื่องจากการใช้เอเอฟเอ็มเพื่อแสดงพิกัดความสูงของพื้นผิวจากแรงที่วัดได้เพียงอย่างเดียวนั้นอาจไม่เพียงพอต่อการสร้างความเข้าใจให้แก่นักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับคุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุในระดับอะตอม เทคโนโลยีความจริงเสมือน (Virtual Reality Technology) จึงได้เข้ามามีบทบาทในการศึกษาในระดับอะตอม เทคโนโลยีความจริงเสมือน ได้แก่ การสร้างภาพสามมิติ และการสร้างแรงสัมผัสให้ผู้ใช้อุปกรณ์ได้รู้สึกเสมือนว่ากำลังอยู่ภายในสิ่งแวดล้อมหนึ่งๆ ซึ่งในที่นี้ก็คือการได้เข้าไปเห็นภาพและจับต้องสัมผัสวัสดุในระดับอะตอมนั่นเอง
นาโนเทคโนโลยีในธรรมชาติ
เมื่อพูดถึงนาโนเทคโนโลยี คนทั่วไปได้ยินแล้วอาจจะนึกภาพไม่ออกและดูเหมือนจะไม่ได้สัมผัสกับมัน แต่จริง ๆ แล้ว นาโนเทคโนโลยีนั้นมีอยู่แล้วในธรรมชาติ อยู่ในสิ่งต่าง ๆ รอบตัวเรา เพียงแต่บางคนอาจจะไม่ได้สังเกตหรือไม่ได้ให้ความสนใจ ตัวอย่างนาโนเทคโนโลยีที่มีอยู่ในธรรมชาติ ยกตัวอย่างเช่น
1. ตีนตุ๊กแก
สัตว์เลื้อยคลานอย่างตุ๊กแกและจิ้งจกสามารถปีนกำแพงหรือเกาะติดผนังที่ราบเรียบและลื่นได้อย่างมั่นคง และในบางครั้งก็สามารถห้อยตัวติดเพดานอยู่ด้วยนิ้วตีนเพียงนิ้วเดียว ที่เป็นเช่นนี้ก็เพราะบริเวณใต้อุ้งตีนของตุ๊กแกจะมีขนขนาดเล็กที่เรียกว่าซีเต้ (setae) จำนวนนับล้านเส้นเรียงตัวอัดแน่นอยู่ โดยที่ส่วนปลายของขนซีเต้แต่ละเส้นนี้ก็ยังมีเส้นขนที่มีขนาดเล็กกว่าที่เรียกว่าสปาตูเล่ (spatulae) ประกอบอยู่อีกหลายร้อยเส้น โดยที่สปาตูเล่แต่ละเส้นจะมีขนาดเล็กประมาณ 200 นาโนเมตรและที่ปลายของสปาตูเล่แต่ละเส้นจะสามารถสร้างแรงดึงดูดทางไฟฟ้าที่เรียกว่าแรงวานเดอวาลส์ (van der Waals force) เพื่อให้ในการยึดติดกับโมเลกุลของสสารที่เป็นส่วนประกอบของผนังหรือเพดานได้ ถึงแม้ว่าแรงวานเดอวาลส์จะเป็นแรงยึดเหนี่ยวที่อ่อนแอมาก แต่การที่ตีนตุ๊กแกมีเส้นขนสปาตูเล่อยู่หลายล้านเส้นจึงทำให้เกิดแรงยึดเหนี่ยวทางไฟฟ้าขึ้นอย่างมหาศาลจนสามารถทำให้ตีนตุ๊กแกยึดติดกับผนังได้อย่างเหนียวแน่น ด้วยหลักการนี้เองจึงทำให้นักวิทยาศาสตร์ได้คิดค้นเทคโนโลยีแถบยึดตุ๊กแก (gecko tape) ขึ้นมาจากวัสดุสังเคราะห์ชนิดใหม่ที่มีลักษณะเป็นขนขนาดนาโน (nanoscopic hairs) เลียนแบบขนสปาตูเล่ที่อยู่บนตีนตุ๊กแกในธรรมชาติ เพื่อนำไปผลิตแถบยึดที่ปราศจากการใช้กาว และผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ อย่าง ถุงมือ ผ้าพันแผล ตลอดจนสามารถพัฒนาไปเป็นล้อของหุ่นยนต์ที่สามารถไต่ผนังหรือเคลื่อนที่ขึ้นลงในแนวดิ่งได้อีกด้วย
2. ใบบัว (สารเคลือบนาโน)
การที่ใบบัวมีคุณสมบัติที่เกลียดน้ำก็เพราะว่าพื้นผิวของใบบัวมีลักษณะคล้ายกับหนามขนาดเล็กจำนวนมหาศาลเรียงตัวกระจายอยู่อย่างเป็นระเบียบโดยที่หนามขนาดเล็กเหล่านี้ก็ยังจะมีปุ่มเล็ก ๆ ที่มีขนาดในช่วงระดับนาโนเมตรและเป็นสารที่มีคุณสมบัติคล้ายขี้ผึ้งซึ่งเกลียดน้ำเคลือบอยู่ภายนอกอีกด้วย จึงทำให้น้ำที่ตกลงมาบนใบบัวมีพื้นที่สัมผัสน้อยมาก และไม่สามารถซึมผ่านหรือกระจายตัวแผ่ขยายออกในแนวกว้างบนใบบัวได้ ดังนั้นน้ำจึงต้องม้วนตัวเป็นหยดน้ำขนาดเล็กกลิ้งไปรวมกันอยู่ที่บริเวณที่ต่ำที่สุดบนใบบัว นอกจากนี้สิ่งสกปรกทั้งหลายไม่ว่าจะเป็นผงฝุ่น เชื้อแบคทีเรีย และเชื้อรา ก็ไม่สามารถเกาะติดแน่นอยู่กับใบบัวได้เช่นเดียวกันเพราะว่ามีพื้นที่สัมผัสกับใบบัวได้แค่เพียงบริเวณปลายยอดของหนามเล็กๆ แต่ละอันเท่านั้น ดังนั้นเมื่อเวลาที่มีน้ำตกลงมาสิ่งสกปรกที่เกาะอยู่บนใบบัวก็จะหลุดติดไปกับหยดน้ำอย่างง่ายดายจึงทำให้ใบบัวสะอาดอยู่ตลอดเวลา นักวิทยาศาสตร์จึงได้นำหลักการของน้ำกลิ้งบนใบบัว (lotus effect) มาใช้ในการสังเคราะห์วัสดุชนิดใหม่เลียนแบบคุณลักษณะของใบบัว หรือการนำไปประยุกต์ใช้เป็นสีทาบ้านที่สามารถไม่เปียกน้ำและสามารถทำความสะอาดตัวเองได้ รวมไปถึงการพัฒนาเป็นเสื้อผ้ากันน้ำไร้รอยคราบสกปรก
3. เปลือกหอยเป๋าฮื้อ (นาโนเซรามิกส์)
สารเคมีที่เป็นองค์ประกอบหลักของเปลืยกหอยเป๋าฮื้อคือ แคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3) ซึ่งเป็นสารชนิดเดียวกันกับชอล์คเขียนกระดาน อย่างไรก็ตาม ลักษณะทางกายภาพและคุณสมบัติทางเคมีของเปลือกหอยและชอล์คมีความแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง โดยที่ชอล์คจะเปราะ หักง่าย เป็นผงฝุ่นสีขาว แต่เปลือกหอยจะมีลักษณะเป็นมันวาวและมีความแข็งแรงสูงมาก ที่เป็นเช่นนี้ก็เพราะการจัดเรียงตัวในระดับโมเลกุลของแคลเซียมคาร์บอเนตที่พบในชอล์คและเปลือกหอยมีความแตกต่างกันมาก โดยเมื่อใช้กล้องขยายกำลังสูงส่องดูโครงสร้างระดับโมเลกุลของเปลือกหอยเป๋าฮื้อพบว่าการจัดเรียงตัวของโมเลกุลแคลเซียมคาร์บอเนตมีลักษณะคล้ายเป็นกำแพงอิฐก่อที่เรียงตัวกันอย่างเป็นระเบียบ โดยที่ก้อนอิฐขนาดนาโนแต่ละก้อนนี้จะเชื่อมติดกันด้วยกาวที่เป็นโปรตีนและพอลิแซคคาไรด์ จากโครงสร้างที่จัดเรียงกันอย่างเป็นระเบียบนี้จึงทำให้เปลือกหอยเป๋าฮื้อทนทานต่อแรงกระแทกมาก ยกตัวอย่างเช่น ให้ค้อนทุบไม่แตก เป็นต้น
เปลือกหอยเป๋าฮื้อ เป็นตัวอย่างที่ดีในการอธิบายคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของวัสดุต่างๆ ที่มีองค์ประกอบเป็นสารเคมีชนิดเดียวกันทุกประการแต่มีคุณสมบัติเปลี่ยนแปลงไปตามการจัดเรียงตัวของโครงสร้างในช่วงนาโน เช่น อะตอมและโมเลกุล ดังนั้นนักนาโนเทคโนโลยีจึงสามารถใช้ความรู้นี้ในการสร้างวัสดุใหม่ๆ ให้มีคุณสมบัติต่างไปจากเดิมได้
4. ผีเสื้อบางชนิด (Polyommatus sp.)
สามารถดึงดูดเพศตรงข้ามหรือหลบหนีศัตรูได้โดยการเปลี่ยนสีปีก เช่นจากสีน้ำเงินไปเป็นสีน้ำตาล ซึ่งการเปลี่ยนแปลงสีปีกนี้ไม่ได้อาศัยสารมีสีชนิดต่างๆ ที่อยู่ในปีกผีเสื้อ แต่กลับอาศัยหลักการหักเหและการสะท้อนของแสงแดดที่มาตกกระทบลงบนปีก โดยถ้ามุมที่แสงตกกระทบมีความแตกต่างกันเพียงเล็กน้อย สีที่ปรากฎบนปีกผีเสื้อก็จะแตกต่างกัน ยกตัวอย่างเช่น ถ้าแสงแดดมาตกกระทบกับโครงสร้างที่อยู่ในปีกผีเสื้อในมุมใดมุมหนึ่งจะสะท้อนแสงสีน้ำเงินออกมา แต่ในขณะเดียวกันก็ดูดซับแสงสีอื่นๆ ไว้ทั้งหมด ทำให้เราเห็นผีเสื้อมีปีกสีน้ำเงิน เมื่อนักวิทยาศาสตร์ใช้กล้องขยายกำลังสูงส่องดูปีกผีเสื้อชนิดที่สามารถเปลี่ยนสีก็พบรูพรุนที่มีขนาดในช่วงนาโนจำนวนมหาศาลเรียงตัวกันอย่างเป็นระเบียบซึ่งทำหน้าที่เป็นเสมือนผลึกโฟโต้นิกส์ในธรรมชาติ นอกจากนี้นักวิทยาศาสตร์ยังได้ตั้งสมมุติฐานว่าการเปลี่ยนสีของปีกผีเสื้อชนิดนี้ยังเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิได้อีกด้วย ซึ่งจากการค้นพบนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการสร้างผลึกโฟโต้นิกส์สังเคราะห์ที่ยืดหยุ่นได้ดีและเปลี่ยนคุณสมบัติไปตามอุณหภูมิที่เปลี่ยนไป ซึ่งสามารถนำไปใช้ผลิตเสื้อผ้าป้องกันความร้อนที่ใช้ในทะเลทรายหรือห้วงอวกาศ
5. ใยแมงมุม (เส้นใยนาโน)
แมงมุมเป็นสัตว์เพียงชนิดเดียวที่สามารถสร้างและปั่นทอเส้นใยได้ โดยที่ใยแมงมุมเป็นเส้นใยที่มีความแข็งแรงและเหนียวมาก ใยแมงมุมสามารถหยุดแมลงที่บินด้วยความเร็วสูงสุดได้โดยที่ใยแมงมุมไม่ขาด นักวิทยาศาสตร์พบว่าแมงมุมมีต่อมพิเศษที่สามารถหลั่งโปรตีนที่ละลายในน้ำได้ชนิดหนึ่งชื่อว่า ไฟโบรอิน (fibroin) โดยเมื่อแมงมุมหลั่งโปรตีนชนิดนี้ออกมาจากต่อม ดังกล่าวโปรตีนดังกล่าวจะเปลี่ยนสถานะจากของเหลวไปเป็นของแข็ง หลังจากนั้นแมงมุมก็จะ ใช้ขาในการถักทอโปรตีนเหล่านี้เป็นเส้นใยที่มีขนาดใหญ่ขึ้น ซึ่งก็คือใยแมงมุมนั่นเอง บริษัทใน ต่างประเทศแห่งหนึ่งสามารถสร้างใยแมงมุมเลียนแบบแมงมุมได้โดยการตัดต่อยีนที่ควบคุมการสร้างโปรตีนไฟโบรอินจากแมงมุมแล้วนำไปใส่ไว้ในโครโมโซมของแพะ เพื่อให้นมแพะมีโปรตีนใยแมงมุม ก่อนที่จะแยกโปรตีนออกมาแล้วปั่นทอเป็นเส้นใยเพื่อใช้ในการผลิตเสื้อเกราะกันกระสุนที่แข็งแรงแต่มีน้ำหนักเบา โดยเส้นใยที่สร้างขึ้นนี้มีความแข็งแรงมากกว่าเหล็กถึงห้าเท่าเมื่อมีน้ำหนักเท่ากัน นอกจากนี้ยังสามารถนำใยแมงมุมไปใช้เป็นเส้นใยผ้ารักษาแผลสดได้อีกด้วย
นอกจากตัวอย่างที่กล่าวข้างต้นแล้ว อีกตัวอย่างหนึ่งของนาโนวิศวกรรมในธรรมชาติ คือ ถ่านกราไฟต์ และเพชร ซึ่งก็ล้วนประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอน แต่มีการจัดเรียงโครงสร้างให้มีระเบียบต่างกัน จึงทำให้คุณสมบัติต่างกันอย่างชัดเจน หรือเอนไซม์ต่างๆ ที่จำเป็นต่อกระบวนการทำงานในร่างกายซึ่งเป็นโปรตีนอันประกอบด้วยหน่วยย่อยของแต่ละโมเลกุลของกรดอะมิโนต่อกันก็จัดเป็นเครื่องจักรระดับโมเลกุลที่มีประสิทธิภาพสูงเช่นกัน ประสิทธิภาพของของเล็กๆในธรรมชาตินี้ย่อมแสดงให้เห็นความสำคัญอย่างใหญ่หลวงของนาโนเทคโนโลยี และเมื่อธรรมชาติสร้างได้ ทำไมมนุษย์จะสร้างของเล็กๆ ที่มีประสิทธิภาพสูงพวกนี้บ้างไม่ได้
นาโนเทคโนโลยีกับรางวัลโนเบล
นับตั้งแต่ศาสตราจารย์ฟายน์แมนได้เปิดความคิดเกี่ยวกับความเป็นไปได้ของนาโนเทคโนโลยีเมื่อ 39 ปีก่อน นาโนเทคโนโลยีก็ได้พัฒนาตัวเองอย่างเงียบๆ มาโดยตลอด ช่วงเวลา 26 ปีแรกนั้นมีเพียงบุคคล 2 ท่านเท่านั้นที่สมควรถือว่าเป็นนักนาโนเทคโนโลยีโนเบล ได้แก่ ฟาย์แมน และ มูลลิเกน ซึ่งทั้งสองท่านได้รับรางวัลโนเบลในปีเดียวกัน แต่คนละสาขา นาโนเทคโนโลยีเพิ่งจะได้ประกาศตัวอย่างเปิดเผย เมื่อมีการคิดค้นเครื่องมือจัดการอะตอมอย่าง STM ในปี ค.ศ. 1982 ซึ่งทำให้ผู้คิดค้นได้รับรางวัลโนเบลอีก 4 ปีต่อมา ในช่วงเวลา 13 ปีหลังนี้เองได้สร้างนักนาโนเทคโนโลยีโนเบลไว้เพิ่มอีกถึง 17 ท่าน และเพียงช่วงเวลา 3 ปีล่าสุดนี้ เรามี นักนาโนเทคโนโลยีโนเบลถึง 8 คน เหตุการณ์เช่นนี้เป็นที่ปรากฎชัดแล้วว่า นาโนเทคโนโลยีกำลังเป็นที่สนใจและทวีความสำคัญยิ่งขึ้นต่อสังคมวิทยาศาสตร์และสังคมโลก
ความก้าวหน้าด้านนาโนเทคโนโลยีในประเทศไทย
เนื่องจากนาโนเทคโนโลยีเป็นเรื่องที่ค่อนข้างใหม่สำหรับประเทศไทย ทำให้ในขณะนี้ประเทศไทยยังไม่มีผลิตภัณฑ์นาโนเทคโนโลยีออกมาจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ แต่อย่างไรก็ตาม งานวิจัยเกี่ยวกับนาโนเทคโนโลยีในประเทศไทยก็มีความก้าวหน้ามากพอสมควรและมีแนวโน้มว่างานวิจัยที่กำลังอยู่ในระหว่างการทดลองหลายชิ้นสามารถผลิตออกมาจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ได้ในอนาคตอันใกล้นี้
ตัวอย่างงานวิจัยด้านนาโนเทคโนโลยีที่กำลังดำเนินการอยู่ในประเทศไทย
อุปกรณ์นาโนที่สังเคราะห์จากสารกึ่งตัวนำ (semiconductor devices) : เช่น จุดควอนตั้ม (quantum dot) เซลล์แสงอาทิตย์ประสิทธิภาพสูงชนิดใหม่ อุปกรณ์นำแสงและออพติกส์และทรานซิสเตอร์โมเลกุล ซึ่งดำเนินการอยู่ที่ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย การสังเคราะห์ท่อนาโนคาร์บอน (carbon nanotubes) และจอสารอินทรีย์เรืองแสง (organic light emitting diode) และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดนาโนอีกหลายชนิด ซึ่งดำเนินการอยู่ที่ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล การสังเคราะห์สารตัวเร่ง (catalysts) ชนิดใหม่เพื่อใช้ในทางอุตสาหกรรมปิโตรเลียม การสังเคราะห์และการประยุกต์ใช้ ท่อนาโนคาร์บอน ซึ่งดำเนินการอยู่ที่วิทยาลัยปิโตรเลียมและปิโตรเคมี จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย สารประกอบแต่งนาโน (nanocomposites) โดยใช้โพลิเมอร์ผสมกับแร่เคลย์ โดยมีจุดประสงค์ในการนำไปผลิตพลาสติกแบบใหม่ที่ใช้ทำบรรจุภัณฑ์อาหาร ดำเนินการอยู่ที่ศูนย์เทคโนโลยีวัสดุและโลหะแห่งชาติ (MTEC) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) ไบโอเซ็นเซอร์ (biosensor) และห้องปฎิบัติการบนแผ่นชิพ (lab on a chip) ที่เน้นการประยุกต์ใช้ในด้านการแพทย์และสาธารณสุข ดำเนินการอยู่ ณ ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (NECTEC) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) การเพิ่มคุณค่ายารักษาโรคเขตร้อน และโรคอื่นๆ โดยใช้นาโนเทคโนโลยี รวมทั้งการผลิตถุงมือยางเคลือบอนุภาคนาโนสำหรับแพทย์และพยาบาล ซึ่งส่วนใหญ่ดำเนินการอยู่ที่คณะเภสัชศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล อื่นๆ เช่นงานวิจัยของมหาวิทยาลัยเชียงใหม่ มหาวิทยาลัยสุรนารี สถาบันเทคโนโลยีลาดกระบัง สถาบันเทคโนโลยีธนบุรี ศูนย์ซินโครตรอนแห่งชาติ ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ซึ่งงานวิจัยส่วนใหญ่จะคล้ายคลึงกับงานวิจัยที่ได้กล่าวมาแล้ว
ปัจจุบันนักวิจัยไทยกำลังพัฒนาชิพตรวจโรคต่างๆ โดยไม่น้อยหน้าประเทศอื่นๆ หรือใช้ตรวจวัดคุณภาพอาหารและสิ่งแวดล้อม เช่น ชิพสำหรับตรวจเชื้อโรคประเภท E. Coli และอหิวาตกโรคที่อาจปนเปื้อนในอาหาร ชิพสำหรับตรวจสอบการปนเปื้อนของยาฆ่าแมลงหรือโลหะหนักในน้ำดื่ม ชิพสำหรับการตรวจหาไวรัสในฟาร์มกุ้ง เป็นต้น
ผลิตภัณฑ์สินค้าที่ผลิตด้วยนาโนเทคโนโลยี
ผลิตภัณฑ์สินค้านาโนเทคโนโลยีในปัจจุบัน ซึ่งมีทั้งที่ผลิตในประเทศไทยและต่างประเทศ ซึ่งเริ่มมีมากขึ้นทุกที ซึ่งส่วนใหญ่เป็นการใช้อนุภาคเงินนาโน (Silver Nanoparticles) มาเคลือบผลิตภัณฑ์ต่างๆ พอประมวลได้ดังต่อไปนี้
ผลิตภัณฑ์เสื้อผ้าสิ่งทอ ผลิตภัณฑ์ในกลุ่มนี้ จะเห็นมากที่สุดในท้องตลาดทั่วไป สำหรับในประเทศไทยเราก็มีได้แก่เสื้อนาโน และเสื้อเหลืองที่ผลิตออกมาเนื่องในวโรกาสพิธีฉลองสิริราชสมบัติครบ 60 ปี และฉลองพระชนมายุครบ 80 พรรษา ของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว เสื้อนาโน คือ เสื้อที่ได้ประยุกต์เอาเทคโนโลยีระดับนาโนเมตร ไปช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของเนื้อผ้าธรรมดาให้กลายเป็นเสื้อผ้าชนิดพิเศษ มีคุณสมบัติพิเศษเพิ่มขึ้น เสื้อเหลืองธรรมดา ราคามีตั้งแต่ 199 บาท แต่ถ้าเป็นเสื้อเหลืองนาโน จะมีราคาสูงขึ้นอีกเป็นเท่าตัวคือประมาณ 450-500 บาท
1) เสื้อกันยับ ใช้ไททาเนียมไดออกไซด์กับผ้าฝ้ายและนาโนซิลิกากับผ้าไหม เนื่องจากสารไททาเนียมไดออกไซด์ทำให้เกิดการเชื่อมต่อกับเส้นใยเซลลูโลสในเนื้อผ้าฝ้ายได้ ส่วนนาโนซิลิกาผสมกับสารกระตุ้นมาเลอิกแอนไฮดรายด์ (maleic anhydrive) สามารถป้องกันการยับในผ้าไหมได้ดี
2) เสื้อกันน้ำ อาศัยประสบการณ์คล้าย “น้ำกลิ้งบนใบบัว” คือทำให้พื้นผิวใบบัวขรุขระและเคลือบสารคล้ายขี้ผึ้งลงไปบนใบบัว ทำให้น้ำไม่ติดบนใบบัว หลักการเดียวกันด้วยการผสมผสานนาโนเทคโนโลยีทำให้พื้นผิวผ้าขรุขระและเคลือบด้วยสารที่ไม่ชอบน้ำลงไป ทำให้น้ำ น้ำชา กาแฟ ไม่สามารถหกเลอะเปื้อนได้
3) เสื้อกันไฟฟ้าสถิต เป็นการเพิ่มความชื้นในเนื้อผ้าโดยใช้สารหมูไฮดรอกซิล (OH) ไซเลนนาโนซอล (Silance nanosol) สารที่สมบัตินำไฟฟ้า ซึ่งสามารถลดไฟฟ้าสถิตในเนื้อผ้าได้
4) เสื้อกันรังสียูวี ใช้สาร 2 ชนิด ได้แก่ สารซิงค์ ออกไซด์ (ZnO) และไททาเนียมไดออกไซด์ (TiO2) ซึ่งสารเหล่านี้มีขนาดเล็กมากถึงระดับนาโนเมตรจนสามารถสะท้อนแสงและรังสียูวีได้ดียิ่ง
5) เสื้อกันแบคทีเรีย ใช้สารที่มีคุณสมบัติป้องกันเชื้อแบคทีเรียด้วยอนุภาคนาโน ที่สามารถยับยั้งเชื้อแบคทีเรียได้ อนุภาคเหล่านี้ได้แก่อนุภาคไททาเนียมไดออกไซด์ อนุภาคซิงค์ออกไซด์ และอนุภาคเงินนาโน (Nano silver)
ส่วนในต่างประเทศมีผลิตภัณฑ์ที่ผลิตออกมาหลายชนิด คือ
1). เสื้อและกางเกง เมื่อสวมใส่ในฤดูร้อน จะทำให้เย็นสบาย เมื่อสวมใส่ในฤดูหนาวจะทำให้อบอุ่น
2) ถุงเท้า เมื่อใส่แล้วไม่มีกลิ่นเหม็น
3) ผ้าพันแผล เป็นการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีชีวภาพมาช่วยในการักษาบาดแผล ซึ่งผ้าพันแผล นี้กระบวนการผลิตจะใส่หรือฝังอนุภาคเงินลงไป เช่น เมื่อได้รับบาดเจ็บ ก็ใช้ผ้าพันแผลพัน หรือ แปะรอบบริเวณที่บาดเจ็บ จะทำให้ตัวยาสามารถวิ่งเข้าไปทำการประสานแผลกันเร็วขึ้นและทำให้แผลหายอย่างรวดเร็ว
การรักษาโรค เช่น โรคเบาหวาน ซึ่งเป็นโรครักษายาก ได้มีการนำนาโนเทคโนโลยีไปประยุกต์ใช้เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิต (Biotec) คือ พัฒนาชีวแคปซูล (Biocapsules) ขึ้นมา เพื่อให้ผู้เป็นโรคเบาหวานรับประทาน และแคปซูลนี้จะลงไปรักษาระดับโฮโมนที่ควบคุมน้ำตาลในเลือด (Insulin) ทำให้เบาหวานไม่กำเริบและมีชีวิตอยู่ได้ยาวนาน
ผลิตภัณฑ์ชุดกีฬา (Sporting) ได้แก่
1) ลูกเทนนิส สามารถใช้งานได้ยาวนานขึ้น
2) ไม้ตีเทนนิส มีความแข็งแรงทนทานเพิ่มมากขึ้น
3) ลูกกอล์ฟ ทำให้สามารถตีได้ไกลกว่าเดิม
4) น้ำยาเคลือบสกี ทำให้การเล่นสกีโลดเล่นไปอย่างรวดเร็ว เมื่อใส่น้ำยาเคลือบสารนาโนลงไป
5) ลูกโบว์ลิ่ง ซึ่งโดยปกติแล้วจะหนัก แต่เมื่อใช้นาโนเทคโนโลยีเข้าไปช่วยจะทำให้ลูกโบว์ลิ่งเบา พื้นผิวส่วนหน้าไม่มีรอยขีดข่วน ทำให้ไม่เหนื่อยง่าย และสามารถเล่นได้เป็นระยะเวลายาวนาน
ผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ เป็นสินค้าอำนวยความสะดวกในชีวิตประจำวัน ได้แก่
1) เครื่องปาล์ม (Palm)
2) ยูเอสบีแฟลตไดรฟ์ (USB Flash Drive)
3) กล้องดิจิตอล (Digital Cameras)
4) โทรศัพท์เซลลูล่าร์ (Cell Phone)
5) จอภาพผลึกของเหลว (LCDs)
6) เครื่องเล่นเพลง (MP3)
7) หมึกอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic ink display)
8) เครื่องเล่น DVD เมื่อเล่นจะไม่มีสะดุดหรือกระทบติดขัด
9) แบตเตอร์รี่ขนาดบาง (Electronic ink) และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ ที่มีความยืดหยุ่น
อุปกรณ์เหล่านี้ สามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพและได้ผลดี เพราะว่าได้ใส่ปริมาณอนุภาคของนาโนลงไป หรือผลิตภัณฑ์สินค้าอีกชนิดหนึ่งคือ น้ำยาขัดเงารถยนต์ (Nano Car wax) เมื่อใส่อนุภาคนาโนลงไป เมื่อนำไปขัดจะทำให้รอยแตก หรือรอยกระแทกของรถยนต์เลือนหายไป ในขณะเดียวกันก็จะทำให้รถยนต์ใหม่เป็นเงาวาววับทีเดียว
ผลิตภัณฑ์อีกชนิดหนึ่ง ซึ่งเป็นที่ชื่นชอบสำหรับเด็กและวัยรุ่น คือ เกมคอมพิวเตอร์ ปัจจุบันเกมคอมพิวเตอร์ที่ผลิตด้วยนาโนเทคโนโลยี เช่น Pong, Frogger และ PacMan ได้เข้าไปแทนที่เกมอย่าง Playstation, X-Boxes และ Game Cubes เกือบหมดแล้ว นอกจากนี้ อุปกรณ์ที่อยู่ข้างคอมพิวเตอร์ คือ เมาส์ แป้นพิมพ์ ลำโพง สแกนเนอร์ เป็นต้น อุปกรณ์เหล่านี้ สามารถทำความสะอาดได้ง่าย ไม่เป็นที่หมักหมมของเชื้อโรค ใช้งานได้ทนทานยาวนาน มีประสิทธิภาพสูง
ผลิตภัณฑ์นาโนเทคโนโลยีชีวภาพ ในส่วนของเครื่องสำอางนาโน ได้เริ่มมีการวางจำหน่ายแล้วเช่น ครีมบำรุงผิวพรรณที่สามารถแทรกซึมเข้าไปในผิวหนังได้ลึกยิ่งขึ้นเพื่อต่อต้านริ้วรอย Plenitude Revita-lift ของ L’Oreal Paris ใช้เทคนิคในการบรรจุวิตามินไว้ในแคปซูลอณูเล็กจิ๋ว แคปซูลนี้จะทำหน้าที่เป็นเหมือนฟองน้ำที่ซับเอาครีมไว้และจะปล่อยออกมาเมื่อชั้นแคปซูลภายนอกละลายภายใต้ผิวหนัง และครีมป้องกันแดด nanocrystalline (Nucelle Sunsense SPF 30) มีส่วนประกอบสำคัญได้แก่ (Z-COTE) ซึ่งสามารถป้องกันได้ทั้งรังสี UVA และUVB ได้อย่างมีประสิทธิภาพและไม่ทำให้เกิดอาการแพ้
และเมื่อเร็วๆ นี้ บริษัทซัมซุงอิเล็กทรอนิกส์ ได้เปิดตัวสินค้าใหม่ คือ เครื่องซักผ้าไม่ต้องใช้น้ำ ชื่อ Samsung Air Wash เป็นเครื่องซักผ้าไม่ต้องใช้น้ำ ไม่ต้องรอให้ผ้าแห้ง หลักการคือ การใช้กระแสของลมร้อนเป็นพื้นฐาน และซิลเวอร์นาโน (Silver Nano) ซึ่งจะเข้าไปซอกซอนทุกอณูของใยผ้า เพื่อขจัดคราบสกปรกที่ฝังอยู่บนผิวผ้า และสามารถฆ่าเชื้อโรค ยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียได้มากถึง 99.9 % และขจัดกลิ่นที่ไม่พึงประสงค์ออกจากเสื้อผ้าได้อย่างดีอีกด้วย
บทสรุป
นาโนเทคโนโลยีเป็นสหสาขาวิชาใหม่ (multidisciplinary area) ที่ต้องอาศัยความรู้ทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีจากหลากหลายสาขารวมเข้าด้วยกัน ทั้งเคมี ฟิสิกส์ ชีววิทยา อิเล็กทรอนิกส์ และอื่นๆ โดยเฉพาะสาขาคอมพิวเตอร์ (ระดับการใช้หุ่นยนต์แทนแรงงานมนุษย์) สำหรับการประกอบและผลิตสิ่งต่างๆ ขึ้นจากการจัดเรียงตัวของอนุภาคขนาดเล็ก เช่น อะตอมหรือ โมเลกุลเข้าด้วยกันด้วยความแม่นยำในระดับ นาโนเมตร และอุตสาหกรรมในอนาคตจะเป็น อุตสาหกรรมระดับโมเลกุล โดยโรงงานจะเป็นโรงงานนาโนที่ประกอบด้วยหุ่นยนต์นาโนนับล้านๆ ตัว ทำหน้าที่จัดเรียงอนุภาคอะตอมจนได้ผลผลิตตามความต้องการ
ด้านการแพทย์ การบำบัดรักษาจะใช้หุ่นยนต์และกลไกที่มีขนาดจิ๋วในระดับโมเลกุลส่งเข้าไปในร่างกายเพื่อตรวจลักษณะอาการและระบบการทำงานต่างๆ รวมทั้งกระตุ้นให้ร่างกาย ดูดซับยาบางชนิดได้อย่างรวดเร็วและกระตุ้นร่างกายในส่วนที่ตัวยาไม่อาจเข้าถึงให้สามารถรับ ตัวยาได้ ทำให้ตัวยามีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าหุ่นนาโนจะมีศักยภาพสูงขึ้นเรื่อยๆ สามารถทำหน้าที่ได้หลากหลาย หุ่นนาโนจะทำการผ่าตัดในระดับเซลล์และโมเลกุลทำให้กรรมวิธีในการผ่าตัดในปัจจุบันไม่มีความจำเป็นอีกต่อไป การศัลยกรรมความงามจะไม่มีความ จำเป็นอีกเนื่องจากหุ่นนาโนสามารถปรับเปลี่ยนรูปร่างโดยไม่ต้องใช้การผ่าตัด ซึ่งในปัจจุบันก็มีอุปกรณ์ขนาดเล็กที่ผู้ป่วยสามารถกลืนเข้าไปเพื่อตรวจสภาพในร่างกายได้
ด้านอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์ จะสามารถสร้างวงจรและคอมพิวเตอร์ขนาดจิ๋วในระดับโมเลกุลได้ วัสดุจากนาโนจะมีความบริสุทธิ์สูงสามารถนำไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ อายุการใช้งานยาวนาน ใช้พลังงานน้อยลง อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะมีขนาดเล็กลงพกพาได้สะดวก หรืออาจฝังเข้าไปในร่างกายได้ มีความชาญฉลาดสามารถรับข้อมูลและปรับเปลี่ยนโครงสร้าง ตลอดจนสำเนาตัวเองขึ้นมาใหม่ได้
ด้านพลังงานและสิ่งแวดล้อม จะทำให้การใช้พลังงานมีประสิทธิภาพสูงขึ้น ไม่กระทบต่อสิ่งแวดล้อม จะมีการใช้ทรัพยากรธรรมชาติน้อยลง นาโนเทคโนโลยีจะช่วยสร้างเทคโนโลยีที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เช่น การสร้างกระดาษขึ้นจากวัสดุสังเคราะห์ที่ไม่ทำให้ต้องตัดไม้ทำลายป่า และหุ่นนาโนสามารถดูแลและแก้ไขสภาพแวดล้อมที่เสื่อมโทรมให้กลับคืนสู่สภาพเดิม กำจัดและสลายมลพิษต่างๆ
ด้านเทคโนโลยีอวกาศ นาโนเทคโนโลยีจะขจัดปัญหาในด้านพลังงานเชื้อเพลิง ขนาดและน้ำหนักของยานให้น้อยลงเนื่องจากวัสดุอุปกรณ์นาโนจะมีน้ำหนักเบาแต่มีความแข็งแรงทนทานสูง นอกจากนี้ ในสภาพที่แรงโน้มถ่วงที่มีกำลังอ่อนจะสะดวกต่อการสร้างและพัฒนาโครงสร้างของวัสดุและกลไกนาโนที่ไม่สามารถทำบนพื้นผิวโลกได้ และเทคโนโลยีอวกาศจะเชื่อมโยงไปสู่การสร้างคอมพิวเตอร์จิ๋วประสิทธิภาพสูง ยานสำรวจอวกาศจิ๋ว ชุดนักบินอวกาศต่อไป
ที่จริงแล้วนาโนศาสตร์และนาโนเทคโนโลยีไม่ใช่ของใหม่เสียทีเดียว ทางโลกตะวันตกได้รู้จักการใช้ประโยชน์ของอนุภาคนาโน (nanoparticles) หลายร้อยปีแล้ว อย่างไม่รู้ตัวเช่น ช่างทำกระจกสีเพื่อใช้ประดับในโบสถ์ ใช้โลหะ เช่น ทองแดง ทองคำ หลอมผสมกับแก้วเป็นสีต่าง ๆ ซึ่งก็ได้มีการคาดคะเนทางทฤษฎีมาเมื่อประมาณร้อยปีก่อนนี้แล้วว่า สีเหล่านี้เกิดขึ้นจากอนุภาคนาโนของโลหะที่อยู่ในกระจก และปัจจุบันนาโนศาสตร์ก็ได้มาช่วยยืนยันสมมุติฐานดังกล่าวว่าเป็นเพราะคุณสมบัติดูดซับแสงของอนุภาคโลหะขนาดช่วงนาโนเมตรที่จะดูดซับแสงสีต่างๆในสัดส่วนที่ไม่เท่ากัน จึงทำให้แสงที่ทะลุผ่านกระจกได้ไม่เหมือนกันและเห็นเป็นสีของกระจกต่างกันไป
สรุป นาโนเทคโนโลยีที่ใช้ในระดับอุตสาหกรรมเรียบร้อยแล้วได้แก่ ผลิตภัณฑ์เครื่องสำอางแป้งที่มีอนุภาคนาโน ทำให้แป้งไม่สะท้อนแสงช่วยให้ใบหน้าดูอ่อนเยาว์ขึ้น ผลิตภัณฑ์ครีมบำรุงผิวอนุภาคนาโนที่ดูดซึมเข้าสู่ผิวหนังดีขึ้น เป็นการเพิ่มประสิทธิภาพของครีม สำหรับ นาโนเทคโนโลยีที่จะใช้ได้จริงในอีก 5-6 ปีข้างหน้าได้แก่ ระบบบนชิพ เครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน ตัวเซนเซอร์ทางการแพทย์ ชิ้นส่วนต่างๆ ของหุ่นยนต์ และนาโนเทคโนโลยีที่จะนำมาใช้ในอีก 20 ปีข้างหน้าได้แก่ เซนเซอร์นาโนติดรถยนต์ อวัยวะเทียม กระดูกเทียมที่มีอนุภาคในระดับนาโนสำหรับผู้พิการ
ข้อวิจารณ์และข้อเสนอแนะ
(http://www.dmsc.moph.go.th/webroot/SamutSongkhram/km-nano.htm) แล้วชีวิตจะเป็นอย่างไร ท่ามกลางความก้าวหน้ารุ่งเรืองของมหาอาณาจักรนาโน พัฒนาการของเทคโนโลยีจิ๋วจะส่งผลกระทบต่อการดำเนินชีวิตของผู้คนอย่างไรบ้าง เมื่อเอ่ยถึง สุดยอดนวัตกรรมอย่างคอมพิวเตอร์ขนาดจิ๋วความเร็วสูง จักรกลขนาดโมเลกุล วัสดุชนิดพิเศษที่มีความแข็งแกร่งสูง น้ำหนักเบา และมีความฉลาด อาจฟังดูเท่ห์และหมายถึงความสะดวกสบาย รอบด้าน แต่ที่สุดแล้วสิ่งเหล่านี้ให้อะไรกับมนุษย์บ้าง และเมื่อไหร่นาโนเทคโนโลยีจึงจะเข้ามาในชีวิตของพวกเรา และไม่ใช่นวัตกรรมแห่งอนาคต แต่เป็นสิ่งประดิษฐ์แห่งปัจจุบัน
คำตอบคือ นาโนเทคโนโลยีอยู่ที่นี่ในขณะนี้แล้ว แนวคิดบุกเบิกด้านนาโนเกิดขึ้นเมื่อเกือบ 50 ปีมาแล้ว และความก้าวหน้าเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา ขณะนี้นวัตกรรมนาโนเทคโนโลยีเริ่มทยอยออกสู่ตลาด และความนิยมเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ จากคุณสมบัติอันน่าอัศจรรย์ แต่นี่เป็นเพียงจุดเริ่มต้น สินค้านาโนเทครุ่นแรกๆ บ่งชี้ให้เห็นถึงสิ่งต่อไปที่กำลังจะมาถึง
นาโนเทคโนโลยีกำลังจะกลายเป็นคลื่นลูกใหม่ ต่อจากยุคของเทคโนโลยีสารสนเทศ (ไอที) และ เทคโนโลยีชีวภาพ (ไบโอเทค) ซึ่งจะสามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้ทั้งในเรื่องของโลหะ และวัสดุเพื่อให้มีคุณสมบัติพิเศษ ตามที่ต้องการใช้ อาทิ การเพิ่มความละเอียด หรือความคงทน และยังนำมาใช้ทั้งในเรื่องของการแพทย์หรืองานสาธารณสุข ตลอดจนการเพิ่มศักยภาพและความเร็วของคอมพิวเตอร์ ซึ่งขณะนี้หลายประเทศ ทั้งสหรัฐอเมริกา และประเทศที่พัฒนาแล้ว อย่างในทวีปยุโรป และเอเชียก็ได้ดำเนินการเป็นโครงการขนาดใหญ่แล้วเช่นกัน
สินค้านาโนเทคโนโลยีบางอย่างวางตลาดมานานระยะหนึ่งแล้วและบางอย่างกำลังจะกลายเป็นมาตรฐานใหม่ของสินค้าในประเภทเดียวกันเช่น อุตสาหกรรมกลั่นน้ำมันที่ Mobile ใช้ Zeolite ในการกลั่นน้ำมันเบนซิน สามารถผลิตน้ำมันได้มากกว่าสาร catalysts แบบเดิม ถึงร้อยละ 40 เมื่อเทียบปริมาณน้ำมันดิบบาร์เรลต่อบาร์เรล นอกจากนี้สินค้านาโนเทครุ่นแรกๆ ที่จะออกมา น่าจะประกอบด้วยวัสดุฉลาดที่ฉาบเคลือบพื้นผิวต่างๆ เพื่อให้มีคุณสมบัติพิเศษหรือทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกัน ชั้นบางๆ ในระดับนาโนที่เคลือบทับตัวสินค้าหรือชิ้นส่วนประกอบจะช่วยสร้างคุณสมบัติพิเศษในหลายๆ ด้าน เช่น กระจกหรือเลนส์ที่สามารถป้องกันรังสีอุลตราไวโอเลต ที่ทำให้เกิดมะเร็ง หรือผลิตภัณฑ์ที่ฉาบเคลือบเพื่อป้องกันรอยขีดข่วน รอยยับ หรือสิ่งสกปรกและฝุ่นผง ไม่สามารถเกาะติดได้ หรือแม้แต่ทำให้แบคทีเรียบางชนิดไม่สามารถขยายพันธุ์ได้ ทำให้ไม่เกิด การผุพังหรือเชื้อราโดยเฉพาะในห้องน้ำหรือห้องครัว ฟิล์มชนิดบางของสารต่างๆที่มีความหนาในขนาด นาโนเมตร เช่น OLED (Organic Light Emitting Device) เป็นจอแสดงผลที่ทำจากสารอินทรีย์ ผ้าที่เปื้อนยากที่สามารถกันหยดน้ำหรือของเหลวไม่ให้ซึมเข้าใยผ้าได้ โดยอาศัยความไม่ชอบน้ำ (hydrophobicity) ของสารที่เคลือบใยผ้ามาและรวมกับความตึงผิวของหยดน้ำ หรือของเหลวเองมาเป็นแรงผลักตัวหยดน้ำไม่ให้ซึมผ่านชั้นเคลือบไปได้
ขณะที่นาโนเทคโนโลยีกำลังก้าวเข้ามาสู่ชีวิตประจำวัน คำถามและความคลางแคลงต่างๆ ก็เริ่มตามมาทั้งในแง่จริยธรรม นโยบายสาธารณะ กฎหมาย และความรับผิดชอบต่อสังคม ซึ่งเป็นเรื่องเร่งด่วนที่จะต้องรีบพิจารณาก่อนที่จะสายเกินไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งประเด็นเรื่องสิทธิบัตรเทคโนโลยีชีวภาพและเภสัชกรรม แพทย์จำนวนมาก รัฐบาลหลายประเทศ และองค์กรพัฒนาเอกชนทางสังคมต่างๆ เห็นว่าการจดทะเบียนสิทธิบัตรตัวยาไม่ได้เป็นแค่การคุ้มครองในแง่ธุรกิจ เท่านั้น แต่เท่ากับปกป้องการค้นพบและความก้าวหน้าเป็นความลับ ซึ่งเป็นอุปสรรคต่อการพัฒนาขั้นต่อๆ ไป และราคายาที่จำหน่ายในราคาสูงทำให้ผู้ป่วยในประเทศที่กำลังพัฒนาหรือประเทศด้อยพัฒนาไม่สามารถเข้าถึงยานั้นๆ ได้ แต่ทางบริษัทก็อ้างว่ามีต้นทุนในการศึกษาวิจัยที่สูง คำถามก็คือ ถ้าหากผลประโยชน์ทางธุรกิจกับความรับผิดชอบต่อสังคมเป็นขั้วตรงข้ามกันเช่นนี้ เราจะสามารถประสานกันอย่างไรให้ได้รับประโยชน์ร่วมกันทั้งสองฝ่าย
อีกด้านหนึ่งหลายคนแสดงความเป็นห่วงใยว่านาโนเทคโนโลยีกำลังสร้างผลทางสังคมและภูมิรัฐศาสตร์ เพราะจะทำให้ช่องว่างระหว่างประเทศพัฒนาแล้วที่ร่ำรวยอยู่แล้ว ร่ำรวยมากขึ้น ขณะที่ประเทศด้อยพัฒนา และกำลังพัฒนา ยังมองไม่เห็นหนทางที่จะเดินไปข้างหน้าในเรื่องนี้ หรือมีอุสรรคขวางกั้นการก้าวสู่ประเทศอุตสาหกรรมเพราะต้องลงทุนสูงและต่อเนื่องในด้านการศึกษาโครงสร้างพื้นฐาน การปฏิรูปทางการเมือง การบังคับใช้กฎหมาย และกระบวนการผลิต ที่ทันสมัย แต่ถ้าเทคนิคการผลิตระดับนาโนมีราคาถูกลงและเข้าถึงได้ง่าย ก็จะทำให้ช่องว่างดังกล่าวลดลง หรืออย่างน้อยก็ช่วยตอบสนองต่อความต้องการสิ่งจำเป็นพื้นฐานในการดำรงชีพให้กับประชากรทั่วโลก รวมทั้งพัฒนาคุณภาพชีวิตให้ดีขึ้น
อีกคำถามหนึ่งคือ เรื่องความปลอดภัยของนาโนเทคโนโลยี เพราะอาจมีผลข้างเคียงที่ไม่พึงประสงค์ตามมามากมาย เช่น อนุภาคนาโนขนาดจิ๋วหากปนเปื้อนในอากาศหรือน้ำ อาจสร้างให้เกิดมลพิษรูปแบบใหม่ๆ ที่น่าสะพรึงกลัวมากกว่าเดิมหลายเท่า เรายังไม่ทราบเลยว่าอนุภาคเหล่านี้สามารถผ่านเข้าสู่ร่างกายมนุษย์ได้โดยง่ายทางการหายใจหรือแทรกซึมทางผิวหนัง ถ้าหากมันเข้าไปสะสมในตับ ปอด หรือสมองแล้วจะเกิดอะไรขึ้น
นาโนเทคโนโลยีอาจมีผลกระทบเชิงสังคมและเรื่องของความมั่นคงเช่น เป็นอาวุธทำลายล้าง แต่ไม่ใช่ระเบิดอย่างที่เป็นมา แต่เป็นการเจาะจงทำลาย เช่น ตั้งโปรแกรมให้ผู้ที่มีตาสีฟ้า ผมสีบรอนซ์ เป็นมะเร็งให้หมด คนที่มีเชื้อสายจีน หัวใจวายทั้งหมด แล้วจะเป็นอย่างไร ร้ายขึ้นไปอีก เมื่อสามารถจำลองเซลล์ ของ ฮิตเลอร์ สตาลิน ขึ้นมาใหม่ได้ หรือสร้างเครื่องยนต์สังหาร ตามล้างตามล่า เป้าหมายที่สามารถระบุรูปพรรณสัณฐานได้อะไรจะเกิดขึ้น อุปกรณ์จิ๋วทางการแพทย์ อาจถูกใช้เป็นอาวุธในการฆาตกรรมหรือ อาวุธที่มีขนาดเล็ก เรียกว่า nonoweapon ซึ่งสามารถซุกซ่อนไปก่ออาชญากรรมได้ทุกพื้นที่ โดยเฉพาะอาวุธที่ทำมาจากท่อนาโนคาร์บอนที่ไม่สามารถใช้เครื่องตรวจสอบโลหะตรวจจับได้
อันตรายบางด้านอาจจะยังไม่ชัดเจน หรือยังไม่อาจเป็นจริงได้ในอนาคตอันใกล้นี้ แต่ทางด้านจริยธรรมและศีลธรรมได้มีการถกเถียงกันขึ้นแล้วเช่น การเพาะเซลล์ต้นแบบเพื่อสร้างเซลล์หรืออวัยวะทดแทนให้กับผู้ป่วยพาร์คินสัน อัลไซเมอร์ หรือโรคเบาหวาน บางกรณีเซลล์ที่ถูกเพาะขึ้นมาในลักษณะเกือบเป็นตัวอ่อน คำถามที่ตามมาคือ เป็นเรื่องที่ถูกต้องหรือไม่ในการสร้างชีวิตแล้วทำลายลงไปเพื่อช่วยต่อชีวิตของคนคนหนึ่ง หรือการที่บริษัท Affy-metrix และ Agilent ใช้เทคโนโลยีชั้นสูงในการวิเคราะห์ดีเอ็นเอ ที่ไม่เพียงแต่สามารถตรวจวิเคราะห์พันธุกรรมของโรคร้าย แต่ยังสามารถตรวจความบกพร่องทางพันธุกรรมของมนุษย์ทำให้บอกล่วงหน้าได้ว่าในอนาคตบุคคลผู้นั้นจะเป็นโรคอะไร ข้อมูลในลักษณะนี้เป็นที่ต้องการของบรรดาบริษัทประกันสุขภาพ รวมทั้งเจ้าของธุรกิจต่างๆ ในการพิจารณาลูกค้าที่ต้องการทำประกันหรือรับเข้าทำงาน ซึ่งเป็นการละเมิดสิทธิส่วนบุคคลถึงระดับพันธุกรรม และอาจถึงขั้นเกิดการกีดกันและแบ่งชนชั้นพันธุกรรม
คำถามเหล่านี้มีความสำคัญยิ่ง ถึงเวลาหรือยังที่เราจะเริ่มพิจารณากันอย่างจริงจัง กำหนดกรอบทิศทางไว้เสียแต่เนิ่นๆ ไม่ปล่อยให้เป็นเพียงเรื่องราวที่ลึกลับ สนุกสนาน ชวนติดตามทางทีวี หรือนิยายวิทยาศาสตร์ แง่มุมทางจริยธรรมและผลกระทบของนาโนเทคโนโลยีควรแจ้งให้ สาธารณชนทราบและร่วมตัดสินใจหรือกำหนดทิศทางในการเดินไปข้างหน้า เพื่ออนาคตของ พวกเขา ลูกหลาน และมนุษยชาติโดยรวม
ถึงแม้จะมีผลกระทบและแง่มุมทางด้านจริยธรรมที่ต้องพิจารณา แต่ก็คงปฏิเสธไม่ได้ว่าปัจจุบันนาโนเทคโนโลยีได้มีความก้าวหน้าและอาจเข้ามามีบทบาทในชีวิตประจำวันเร็วกว่าที่คาดคิดกันเอาไว้ ดังนั้นตัวเราเองและทีมงานจะต้องคอยติดตามและทำความเข้าใจกับเทคโนโลยีนี้อย่างใกล้ชิด ในขณะเดียวกันก็อาจต้องทำการศึกษาวิจัยให้มากขึ้น โดยเฉพาะการพัฒนาชุดตรวจวินิจฉัยโรคต่างๆ ทั้งโรคติดเชื้อและโรคพันธุกรรม เพื่อให้สามารถวิเคราะห์หาสาเหตุของโรคได้ถูกต้อง แม่นยำ และรวดเร็ว เพื่อประโยชน์ในการรักษาผู้ป่วยให้หายเร็ว หรือการพัฒนายาหรือสมุนไพรเพื่อการรักษาผู้ป่วย ทั้งนี้เพราะประเทศไทยมีความหลากหลายทางชีวภาพอยู่มากสามารถนำมาเป็น วัตถุดิบเพื่อการศึกษาวิจัยและที่สำคัญที่สุดคือการพึ่งพาตนเองของประเทศและประหยัด งบประมาณหรือเงินของประเทศในการจัดซื้อเทคโนโลยีดังกล่าวมาใช้ในอนาคต
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น