Diferencia entre el enfoque de arriba hacia abajo y de abajo hacia arriba en nanotecnología
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Enfoque de arriba hacia abajo y de abajo hacia arriba en nanotecnología
La nanotecnología está diseñando, desarrollando o manipulando a escala nanométrica (una billonésima parte de un metro). El tamaño del objeto que trata debe ser inferior a cien nanómetros, al menos en una dimensión, para que algo sea 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 crean procesando objetos más grandes en tamaño. La fabricación de circuitos integrados es un ejemplo de la nanotecnología de arriba hacia abajo. Ahora ha crecido hasta el nivel de fabricación de sistemas nanoelectromecánicos (NEMS) donde componentes diminutos mecánicos como palancas, resortes y canales de fluido junto con circuitos electrónicos están incrustados en un pequeño chip. Los materiales de partida en estas fabricaciones son estructuras relativamente grandes, tales como cristales de silicio. La litografía es la tecnología que ha permitido hacer chips tan pequeños y hay muchos tipos de ellos, como foto, haz de electrones y litografía de haz de iones..
En algunas aplicaciones, los materiales a gran escala se muelen a la escala nanométrica para aumentar la relación de aspecto del área de la superficie al volumen para una mayor reactividad. Nano oro, nano plata y nano titanio dióxido son tales nano materiales utilizados en diferentes aplicaciones. El proceso de fabricación de nanotubos de carbono que utiliza grafito en un horno de arco es otro ejemplo de la nanotecnología de enfoque descendente..
Enfoque de abajo hacia arriba
El enfoque de abajo hacia arriba en nanotecnología es hacer nanoestructuras más grandes a partir de bloques de construcción más pequeños, como los átomos y las moléculas. Autoensamblaje en el que las nanoestructuras deseadas se autoensamblan sin ninguna manipulación externa. Cuando el tamaño del objeto se está reduciendo en nanofabricación, el enfoque de abajo hacia arriba es un complemento cada vez más importante de las técnicas de arriba hacia abajo..
La nanotecnología de enfoque ascendente se puede encontrar en 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 cualidad de la naturaleza para producir pequeños grupos de átomos específicos, que luego pueden autoensamblarse en estructuras más complejas. La fabricación de nanotubos de carbono utilizando el método de polimerización catalizado por metal es un buen ejemplo para el enfoque de abajo hacia arriba de la nanotecnología.
Las máquinas moleculares y la fabricación es un concepto de nanotecnología de abajo hacia arriba introducido por Eric Drexler en su libro Engines of Creation en 1987. Ha brindado una visión temprana de cómo pueden usarse los sistemas mecánicos a nanoescala para construir estructuras moleculares complejas..
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Diferencia entre el enfoque de arriba hacia abajo y de abajo hacia arriba en nanotecnología 1. El proceso de fabricación comienza a partir de estructuras más grandes en el enfoque de arriba hacia abajo donde los bloques de construcción iniciales son más pequeños que el diseño final en el enfoque de abajo hacia arriba 2. La fabricación de abajo hacia arriba puede producir estructuras con superficies y bordes perfectos (no arrugados y no contiene cavidades, etc.) aunque las superficies y los bordes resultantes de la fabricación de arriba hacia abajo no son perfectos, ya que están arrugados o contienen cavidades.. 3. Las tecnologías de fabricación de enfoque ascendente son más nuevas que la fabricación descendente y se espera que sean una alternativa para ellas en algunas aplicaciones (ejemplo: transistores). 4. Los productos de enfoque ascendente tienen una precisión más alta (más control sobre las dimensiones del material) y, por lo tanto, pueden fabricar estructuras más pequeñas en comparación con el enfoque de arriba a abajo. 5. En el enfoque de arriba hacia abajo hay una cierta cantidad de material desperdiciado, ya que algunas partes se eliminan del contraste de la estructura original con el enfoque de abajo hacia arriba donde no se elimina ninguna parte de material.
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