ন্যানোটেকনোলজিতে টপ ডাউন বনাম বটম আপ অ্যাপ্রোচ
ন্যানোপ্রযুক্তি ন্যানোমিটার (মিটারের এক বিলিয়ন ভাগ) স্কেলে ডিজাইন, বিকাশ বা হেরফের করছে। কোনো কিছুকে ন্যানোটেকনোলজি বলার জন্য ডিলিং অবজেক্টের আকার কমপক্ষে এক মাত্রায় একশো ন্যানোমিটারের কম হওয়া উচিত। টপ-ডাউন এবং বটম-আপ নামে পরিচিত ন্যানোটেকনোলজিতে দুটি ডিজাইনের পদ্ধতি রয়েছে। উভয় পদ্ধতিই বিভিন্ন ধরনের অ্যাপ্লিকেশনে উপযোগী।
টপ-ডাউন পদ্ধতি
টপ-ডাউন পদ্ধতিতে, ন্যানো-স্কেল বস্তুগুলি আকারে বড় বস্তুগুলিকে প্রক্রিয়াকরণ করে তৈরি করা হয়। ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট ফেব্রিকেশন টপ ডাউন ন্যানোটেকনোলজির একটি উদাহরণ।এখন এটি ন্যানো ইলেক্ট্রোমেকানিক্যাল সিস্টেম (NEMS) তৈরির স্তরে উন্নীত হয়েছে যেখানে ক্ষুদ্র যান্ত্রিক উপাদান যেমন লিভার, স্প্রিংস এবং ইলেকট্রনিক সার্কিট সহ তরল চ্যানেলগুলি একটি ক্ষুদ্র চিপে এম্বেড করা হয়। এই বানানগুলির শুরুর উপকরণগুলি তুলনামূলকভাবে বড় কাঠামো যেমন সিলিকন স্ফটিক। লিথোগ্রাফি হল এমন একটি প্রযুক্তি যা এই ধরনের ছোট চিপ তৈরি করতে সক্ষম করেছে এবং সেগুলির অনেক প্রকার রয়েছে যেমন ফটো, ইলেক্ট্রন বিম এবং আয়ন বিম লিথোগ্রাফি৷
কিছু অ্যাপ্লিকেশনে আরও প্রতিক্রিয়াশীলতার জন্য পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল থেকে আয়তনের আকৃতির অনুপাত বাড়ানোর জন্য বড় আকারের উপকরণগুলিকে ন্যানোমিটার স্কেলে গ্রাইন্ড করা হয়। ন্যানো গোল্ড, ন্যানো সিলভার এবং ন্যানো টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইড বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহৃত ন্যানো উপকরণ। একটি আর্ক ওভেনে গ্রাফাইট ব্যবহার করে কার্বন ন্যানোটিউব উত্পাদন প্রক্রিয়া টপ-ডাউন পদ্ধতির ন্যানো প্রযুক্তির আরেকটি উদাহরণ।
নিচ থেকে উপরে পদ্ধতি
ন্যানো প্রযুক্তিতে বটম-আপ পদ্ধতি ছোট বিল্ডিং ব্লক যেমন পরমাণু এবং অণু থেকে বড় ন্যানোস্ট্রাকচার তৈরি করছে।সেল্ফ অ্যাসেম্বলি যেখানে কাঙ্ক্ষিত ন্যানো স্ট্রাকচারগুলি কোনও বাহ্যিক হেরফের ছাড়াই স্ব-একত্রিত হয়। ন্যানোফ্যাব্রিকেশনে যখন বস্তুর আকার ছোট হয়ে আসছে, তখন নিচের দিকের পদ্ধতিটি টপ-ডাউন কৌশলগুলির একটি ক্রমবর্ধমান গুরুত্বপূর্ণ পরিপূরক।
বটম-আপ অ্যাপ্রোচ ন্যানোটেকনোলজি প্রকৃতি থেকে পাওয়া যায়, যেখানে জৈবিক সিস্টেমগুলি জীবনের জন্য প্রয়োজনীয় কোষগুলির গঠন তৈরি করতে রাসায়নিক শক্তিকে কাজে লাগিয়েছে। বিজ্ঞানী এবং প্রকৌশলীরা নির্দিষ্ট পরমাণুর ছোট ক্লাস্টার তৈরি করার জন্য প্রকৃতির এই গুণটিকে অনুকরণ করার জন্য গবেষণা করেন, যা পরবর্তীতে আরও জটিল কাঠামোতে একত্রিত হতে পারে। মেটাল ক্যাটালাইজড পলিমারাইজেশন পদ্ধতি ব্যবহার করে কার্বন ন্যানোটিউব তৈরি করা বটম-আপ অ্যাপ্রোচ ন্যানোটেকনোলজির একটি ভালো উদাহরণ।
আণবিক মেশিন এবং ম্যানুফ্যাকচারিং হল বটম-আপ ন্যানোটেকনোলজির একটি ধারণা যা এরিক ড্রেক্সলার 1987 সালে তার ইঞ্জিনস অফ ক্রিয়েশন বইতে প্রবর্তন করেছিলেন। এটি জটিল আণবিক কাঠামো তৈরি করতে কীভাবে ন্যানো-স্কেল যান্ত্রিক সিস্টেম ব্যবহার করা যেতে পারে তার প্রাথমিক মতামত দিয়েছে।.
ন্যানো প্রযুক্তিতে টপ-ডাউন এবং বটম-আপ পদ্ধতির মধ্যে পার্থক্য
1. ম্যানুফ্যাকচারিং প্রক্রিয়া টপ-ডাউন পদ্ধতিতে বড় কাঠামো থেকে শুরু হয় যেখানে শুরুর বিল্ডিং ব্লকগুলি বটম-আপ অ্যাপ্রোচের চূড়ান্ত ডিজাইনের চেয়ে ছোট হয়
2. বটম-আপ ম্যানুফ্যাকচারিং নিখুঁত সারফেস এবং এজ সহ স্ট্রাকচার তৈরি করতে পারে (কুঁচকানো নয় এবং গহ্বর ইত্যাদি থাকে না) যদিও টপ-ডাউন ম্যানুফ্যাকচারিংয়ের ফলে সারফেস এবং প্রান্তগুলি নিখুঁত নয় কারণ সেগুলি কুঁচকানো বা গহ্বর ধারণ করে।
৩. বটম-আপ অ্যাপ্রোচ ম্যানুফ্যাকচারিং টেকনোলজি টপ-ডাউন ম্যানুফ্যাকচারিংয়ের চেয়ে নতুন এবং কিছু অ্যাপ্লিকেশনে (উদাহরণ: ট্রানজিস্টর) এর বিকল্প হবে বলে আশা করা হচ্ছে।
৪. বটম-আপ অ্যাপ্রোচ পণ্যগুলির উচ্চতর নির্ভুলতা রয়েছে (বস্তুর মাত্রার উপর আরও নিয়ন্ত্রণ) এবং তাই টপ-ডাউন পদ্ধতির তুলনায় ছোট কাঠামো তৈরি করতে পারে।
৫. টপ-ডাউন পদ্ধতিতে একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ নষ্ট উপাদান থাকে কারণ কিছু অংশ মূল কাঠামো থেকে সরানো হয় নিচের দিকের পদ্ধতির বিপরীতে যেখানে কোনও উপাদান অংশ সরানো হয় না।
