Pristup odozgo prema dolje u odnosu na pristup odozdo prema gore u nanotehnologiji
Nanotehnologija je projektiranje, razvoj ili manipuliranje na nanometarskoj (milijarditini dio metra) skali. Veličina predmeta trgovanja trebala bi biti manja od sto nanometara barem u jednoj dimenziji da bi se nešto moglo nazvati nanotehnologijom. Postoje dva pristupa dizajnu u nanotehnologiji poznati kao top-down i bottom-up. Oba su pristupa korisna u različitim vrstama aplikacija.
Pristup odozgo prema dolje
U pristupu odozgo prema dolje, objekti u nanorazmjerima izrađuju se obradom većih objekata. Izrada integriranih krugova primjer je nanotehnologije od vrha prema dolje. Sada je narastao do razine izrade nano elektromehaničkih sustava (NEMS) gdje su sićušne mehaničke komponente kao što su poluge, opruge i kanali za tekućine zajedno s elektroničkim sklopovima ugrađene u maleni čip. Početni materijali u ovim tvorevinama su relativno velike strukture kao što su kristali silicija. Litografija je tehnologija koja je omogućila izradu tako sićušnih čipova, a postoje mnoge vrste kao što su foto, litografija elektronskim snopom i ionskim snopom.
U nekim se primjenama materijali većih razmjera melju do nanometarske razmjere kako bi se povećao omjer površine i volumena za veću reaktivnost. Nano zlato, nano srebro i nano titan dioksid takvi su nano materijali koji se koriste u različitim primjenama. Proces proizvodnje ugljikovih nanocijevi pomoću grafita u lučnoj peći još je jedan primjer nanotehnologije pristupa odozgo prema dolje.
Pristup odozdo prema gore
Pristup odozdo prema gore u nanotehnologiji stvara veće nanostrukture od manjih građevnih blokova kao što su atomi i molekule. Samosastavljanje u kojem se željene nano strukture same sastavljaju bez ikakve vanjske manipulacije. Kada je veličina objekta sve manja u nanofabrikaciji, pristup odozdo prema gore postaje sve važnija dopuna tehnikama odozgo prema dolje.
Nanotehnologija pristupa odozdo prema gore može se pronaći u prirodi, gdje su biološki sustavi iskoristili kemijske sile za stvaranje struktura za stanice potrebne za život. Znanstvenici i inženjeri provode istraživanja kako bi oponašali ovu kvalitetu prirode kako bi proizveli male nakupine specifičnih atoma, koji se potom mogu sami sastaviti u složenije strukture. Proizvodnja ugljikovih nanocijevi korištenjem metode polimerizacije katalizirane metalom dobar je primjer za nanotehnologiju pristupa odozdo prema gore.
Molekularni strojevi i proizvodnja koncept su nanotehnologije odozdo prema gore koji je predstavio Eric Drexler u svojoj knjizi Engines of Creation 1987. Dao je rane poglede na to kako se mehanički sustavi u nanorazmjerima mogu koristiti za izgradnju složenih molekularnih struktura.
Razlika između pristupa odozgo prema dolje i odozdo prema gore u nanotehnologiji
1. Proizvodni proces počinje od većih struktura u pristupu odozdo prema dolje gdje su početni građevni blokovi manji od konačnog dizajna u pristupu odozdo prema gore
2. Proizvodnja odozdo prema gore može proizvesti strukture sa savršenim površinama i rubovima (ne naborani i ne sadrže šupljine itd.) iako površine i rubovi nastali proizvodnjom odozgo prema dolje nisu savršeni jer su naborani ili sadrže šupljine.
3. Tehnologije proizvodnje odozdo prema gore novije su od proizvodnje odozdo prema dolje i očekuje se da će biti alternativa za njih u nekim primjenama (primjer: tranzistori).
4. Proizvodi s pristupom odozdo prema gore imaju veću preciznost (više kontrole nad dimenzijama materijala) i stoga mogu proizvoditi manje strukture u usporedbi s pristupom odozdo prema dolje.
5. U pristupu odozgo prema dolje postoji određena količina izgubljenog materijala jer se neki dijelovi uklanjaju iz izvorne strukture za razliku od pristupa odozdo prema gore gdje se materijalni dio ne uklanja.
