นาโนเทคโนโลยี  หน่วยที่ 2: ทำความรู้จักกับนาโนเทคโนโลยี  มหัศจรรย์อาณาจักรนาโน (2)
 
 
          สำหรับวัตถุหรือสิ่งของที่มีขนาดในโลกของนาโนเมตรนั้น อาจเทียบขนาดกับอวัยวะส่วนต่างๆ ของมนุษย์ หรือกับสิ่งมีชีวิตชนิดอื่นๆ ที่มีอยู่แล้วในระบบธรรมชาติได้ดังนี้
 
 
 
          สำหรับวัตถุหรือสิ่งของที่มีขนาดในโลกของนาโนเมตรเมื่อเปรียบเทียบขนาดกับสิ่งต่างๆ ที่มนุษย์ได้มีการสังเคราะห์ขึ้นมา เพื่อนำมาใช้ประโยชน์ในด้านต่างๆ สามารถแสดงได้ดังนี้
 
          โดยปกติคนเราสามารถมองเห็นวัตถุที่มีขนาดเล็กที่สุดได้ในระดับประมาณขนาด 100 ไมครอน ได้   ดังนั้นเมื่อเทียบขนาดกับระดับนาโนเมตรที่เล็กขนาดระดับอะตอมแล้วนั้น คนเราจึงไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าหรือแม้แต่มองผ่านกล้องจุลทรรศน์ทั่วๆ ไปก็ไม่สามารถเห็นได้ในระดับที่เล็กมากอย่างนี้เช่นเดียวกัน และเมื่อเทียบสัดส่วนของขนาดวัตถุต่างๆ แล้วนั้น คำว่านาโนจึงใช้กับวัตถุต่างๆ ที่มีขนาดอยู่ในช่วงระหว่าง 1 – 100 นาโนเมตรสำหรับวิทยาศาสตร์ระดับนาโน โดยโครงสร้างของวัตถุต่างๆ ที่มีขนาดโครงสร้างในระดับนี้จึงเรียกว่า โครงสร้างนาโน (nanostructure)
 
 

          โครงสร้างนาโนสังเคราะห์  เป็นโครงสร้างของวัตถุที่เกิดจากการที่มนุษย์เป็นผู้ลงมือสร้าง  ผลิต  หรือสังเคราะห์ขึ้นมา   ให้มีขนาดอยู่ในระดับนาโนเมตร (ก็คือ 1-100 นาโนเมตร)   โดยการใช้เทคโนโลยีและกระบวนการต่างๆ ในการจัดการอย่างเป็นระบบ  เพื่อที่จะนำมาใช้ประโยชน์ในด้านต่างๆ ต่อไป  ตัวอย่างเช่น  ท่อนาโนคาร์บอน  บัคมินสเตอร์ฟลูเลอรีนหรือบัคกี้บอล  ผลึกนาโน (nanocrystals)  เป็นต้น

 
อนุภาคนาโนของซิลิกอนขนาดรัศมีประมาณ 70    นาโนเมตร
ผลึกนาโนของแคดเมียมเซลิไนด์ (CdSe)
 
 
บัคมินสเตอร์ฟลูเลอรีน หรือ บัคกี้บอล
 
ท่อนาโนคาร์บอน
เส้นผ่านศูนย์กลาง 1-2 nm
 
 
          โครงสร้างนาโนในระบบธรรมชาติ  เป็นโครงสร้างของวัตถุทางชีวภาพที่มีขนาดของโครงสร้างอยู่ในระดับนาโนเมตร (ก็คือ 1-100 นาโนเมตร)  และเป็นโครงสร้างชีวภาพที่เกิดขึ้นเองตามวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตตั้งแต่อดีตเป็นต้นมา  หรือที่เกิดขึ้นภายในสิ่งแวดล้อมที่อยู่ภายใต้เงื่อนไขความเป็นไปของระบบธรรมชาติ  ซึ่งแนวโน้มของปัจจุบันไปสู่อนาคตข้างหน้า  มนุษย์กำลังพยายามที่จะศึกษาคุณลักษณะ  คุณสมบัติ  หรือกลไกการทำงานของโครงสร้างนาโนในธรรมชาตินี้  หลังจากนั้นก็จะพยายามทำการสังเคราะห์โครงสร้างนาโนเหล่านั้นขึ้นมา  โดยอาศัยหลักการพื้นฐานและแนวทางของโครงสร้างนาโนของธรรมชาตินั่นเอง  เช่น  เอนไซม์เอทีพีซินเทส (ATP synthase)   ดีเอ็นเอ  โปรตีนไมโอซินและโปรตีนไคเนซิน   เป็นต้น 
 
 
โครงสร้างของเอนไซม์เอทีพีซินเทส(ATP synthase)
 
โครงสร้างของดีเอ็นเอ
 
 
โครงสร้างหนึ่งหน่วยของโปรตีนไมโอซิน (myosin)
 
โครงสร้างของโปรตีนไคเนซิน (kinesin)