Qasja nga lart-poshtë vs nga poshtë lart në nanoteknologji
Nanoteknologjia është duke projektuar, zhvilluar ose manipuluar në shkallën nanometër (një miliarda e metrit). Madhësia e objektit duhet të jetë më pak se njëqind nanometra të paktën në një dimension për ta quajtur diçka si nanoteknologji. Ekzistojnë dy qasje të projektimit në nanoteknologji të njohura si nga lart-poshtë dhe nga poshtë-lart. Të dyja qasjet janë të dobishme në lloje të ndryshme aplikacionesh.
Qasje nga lart-poshtë
Në qasjen nga lart-poshtë, objektet në shkallë nano bëhen duke përpunuar objekte më të mëdha në madhësi. Fabrikimi i qarkut të integruar është një shembull për nanoteknologjinë nga lart poshtë. Tani ajo është rritur në nivelin e fabrikimit të sistemeve nano elektromekanike (NEMS) ku komponentët e vegjël mekanikë si levat, sustat dhe kanalet e lëngjeve së bashku me qarqet elektronike janë të ngulitura në një çip të vogël. Materialet fillestare në këto fabrikime janë struktura relativisht të mëdha si kristalet e silikonit. Litografia është teknologjia e cila ka mundësuar prodhimin e çipave të tillë të vegjël dhe ka shumë lloje të tyre si foto, rreze elektronike dhe litografi me rreze jonike.
Në disa aplikime materialet në shkallë më të madhe bluhen në shkallën nanometër për të rritur raportin e sipërfaqes ndaj vëllimit për më shumë reaktivitet. Nano ari, nano argjendi dhe nano dioksidi i titanit janë nano materiale të tilla që përdoren në aplikime të ndryshme. Procesi i prodhimit të nanotubave të karbonit duke përdorur grafit në një furrë me hark është një shembull tjetër për nanoteknologjinë e qasjes nga lart-poshtë.
Qasje nga poshtë-lart
Qasja nga poshtë-lart në nanoteknologji po bën nanostruktura më të mëdha nga blloqe ndërtimi më të vogla si atomet dhe molekulat. Vetë montim në të cilin nano strukturat e dëshiruara montohen vetë pa asnjë manipulim të jashtëm. Kur madhësia e objektit po bëhet më e vogël në nanofabrikim, qasja nga poshtë-lart është një plotësues gjithnjë e më i rëndësishëm për teknikat nga lart-poshtë.
Nanoteknologjia e qasjes nga poshtë-lart mund të gjendet nga natyra, ku sistemet biologjike kanë shfrytëzuar forcat kimike për të krijuar struktura për qelizat e nevojshme për jetën. Shkencëtarët dhe inxhinierët kryejnë kërkime për të imituar këtë cilësi të natyrës për të prodhuar grupime të vogla atomesh specifike, të cilat më pas mund të mblidhen vetë në struktura më komplekse. Prodhimi i nanotubave të karbonit duke përdorur metodën e polimerizimit të katalizuar me metal është një shembull i mirë për nanoteknologjinë e qasjes nga poshtë-lart.
Makinat molekulare dhe prodhimi është një koncept i nanoteknologjisë nga poshtë-lart i prezantuar nga Eric Drexler në librin e tij Engines of Creation në 1987. Ai ka dhënë pamje të hershme se si mund të përdoren sistemet mekanike në shkallë nano për të ndërtuar struktura komplekse molekulare.
Dallimi midis qasjes nga lart-poshtë dhe nga poshtë-lart në nanoteknologji
1. Procesi i prodhimit fillon nga strukturat më të mëdha në qasjen nga lart-poshtë ku blloqet e ndërtimit fillestar janë më të vegjël se dizajni përfundimtar në qasjen nga poshtë-lart
2. Prodhimi nga poshtë lart mund të prodhojë struktura me sipërfaqe dhe skaje të përsosura (jo të rrudhosura dhe nuk përmban kavitete etj.) megjithëse sipërfaqet dhe skajet e rezultuara nga prodhimi nga lart-poshtë nuk janë perfekte pasi janë të rrudhura ose përmbajnë zgavra.
3. Teknologjitë e prodhimit nga poshtë-lart janë më të reja se prodhimi nga lart-poshtë dhe pritet të jenë një alternativë për të në disa aplikacione (shembull: transistorët).
4. Produktet e qasjes nga poshtë lart kanë një saktësi më të lartë të saktësisë (më shumë kontroll mbi dimensionet e materialit) dhe për këtë arsye mund të prodhojnë struktura më të vogla në krahasim me qasjen nga lart-poshtë.
5. Në qasjen nga lart-poshtë ka një sasi të caktuar materiali të humbur pasi disa pjesë hiqen nga struktura origjinale në kontrast me qasjen nga poshtë-lart ku asnjë pjesë materiale nuk hiqet.
