Loes Segerink นักวิจัยระดับปริญาเอกของมหาวิทยาลัย Twente แห่งประเทศเนเธอร์แลนด์ได้รายงานความสำเร็จในการพัฒนาชิปทดสอบ (lab-on-a-chip) สำหรับการตรวจวัดคุณภาพอสุจิ ทำให้มีความเป็นไปได้ที่อนาคต คู่ที่ต้องการมีบุตรสามารถตรวจสอบเบื้องต้นได้โดยไม่ต้องไปโรงพยาบาลอีกต่อไป

การวัดคุณภาพอสุจินั้นโดยทั่วไปแล้วทำกันสองอย่างคือ วัดความหนาแน่นของสเปิร์มในน้ำอสุจิ, และการวัดความแข็งแรงของสเปิร์ม

การวัดความหนาแน่นของสเปิร์มนั้นอาศัยการวัดความต้านทานของของเหลวที่ใส่ไว้บนตัวชิป เมือหยดอสุจิลงไปจะเกิดความเปลี่ยนแปลงของความต้านทานในของเหลวนั้น งานวิจัยสามารถนำผลของความเปลี่ยนแปลงนี้มาคำนวณหาค่าความหนาแน่นของอสุจิได้อย่างหยาบๆ เพียงพอต่อการตรวจสอบเบื้องต้น มันยังสามารถหาความหนาแน่นของเซลล์แบบอื่นๆ เช่นเซลล์เม็ดเลือดได้อีกด้วย

อย่างที่สองคือการวัดความแข็งแรงของสเปิร์มด้วยการดัดแปลงตัวชิปเล็กน้อย ให้แยกเส้นทางของสเปิร์มที่เคลื่อนไหว (ว่าย) และไม่เคลื่อนไหวออกจากกัน แล้วจึงวัดความหนาแน่นในแต่ละเส้นทางที่แยกกันออกมา

การพัฒนาชิปทดสอบเพื่อทดแทนการส่งตัวอย่างเพื่อการตรวจสอบเป็นงานวิจัยสายการแพทย์ที่ได้รับความสนใจสูงในหลายปีที่ผ่านมาอีกสายหนึ่ง เพราะหากเราสามารถทดสอบสิ่งต่างๆ ได้อย่างง่ายดาย, รวดเร็ว, และมีราคาถูก แล้วเราจะสามารถพัฒนาคุณภาพชีวิตไปได้อีกมาก ผู้ป่วยเบาหวานอาจจะรายงานระดับน้ำตาลไปยังแพทย์ได้ตลอดเวลาโดยไม่ต้องไปโรงพยาบาลเลยในช่วงเวลาหลายปี คนทั่วไปอาจจะสามารถควบคุมพฤติกรรมการกินได้ง่ายขึ้นจากการรายงานระดับสารต่างๆ ในกระแสเลือด อย่างไรก็ดีกระบวนการทดสอบเหล่านี้ยังต้องรอการพัฒนาไปอีกมากกว่ามันจะได้รับการยอมรับว่ามีความแม่นยำเท่าเทียมกับห้องทดสอบจริงๆ

ที่มา - University of Twente

กราฟีน เซเลบของเหล่าวงการวัสดุศาสตร์ เธอเด่นดังในด้านคุณสมบัติทางไฟฟ้า เธอนำไฟฟ้าได้ดีเยี่ยมจนใครๆก็พูดถึงแต่เธอ แต่เมื่อสร้างเธอเป็นโครงสร้างในระดับมหภาค เพื่อใช้ในอุปกรณ์ต่างๆ เธอกลับไม่โด่งดังอย่างที่คิด เพราะเธอจะนำไฟฟ้าได้ไม่ดีเลย

แต่มาวันนี้เธอกลับมาทวงชื่อเสียงอีกครั้ง เมื่อ Hui-Ming Cheng และทีมที่ Chinese Academy of Sciences ประสบความสำเร็จในการ

ในที่สุด ด้วยผลจากการปฏิวัติวงการนาโนเทคโนโลยี ต้นแบบนาโนโปรเซสเซอร์ก็ถือกำเนิดขึ้นภายใต้ทีมวิศกรและนักวิทยาศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยฮาก๊าก เอ๊ย! ฮาวาร์ด และความร่วมมือของ MITRE คอร์ปออเปอร์เรชัน

นาโนโปรเซสเซอร์ถูกสร้างจา็กเส้นนาโน (nanowire) ออกแบบด้วยวงจรแบบล่างขึ้นบน(bottom-up)ด้วยการสร้างแบบนี้ทำให้ใช้ไฟเลี้ยงน้อยและมีขนาดเล็กมาก ด้วยทรานซิสเตอร์ในนาโนโปรเซสเซอร์เป็นแบบไม่ต้องอาศัยไฟเลี้ยง (nonvolatile) เพื่อรักษาหน่วยความจำซึ่งแตกต่างจากไมโครโปรเซสเซอร์ในปัจจุบัน

อีกไม่นานเราคงได้เห็นโลกแห่งนาโนเทคโนโลยีแบบที่ ริชาร์ด ไฟย์แมน ผู้ในกำเนิดนาโนตั้งใจไว้เมื่อ 50 ปีก่อน

ที่มา - ScienceDaily

Molybdenite (MoS₂) เป็นสารกึ่งตัวนำชนิดหนึ่ง ที่พบมากในธรรมชาติ มันถูกใช้เป็นองค์ประกอบในการผลิตเหล็กอัลลอยส์ และสารหล่อลื่น แต่กลับไม่มีใครศึกษามันในด้านอิเล็กทรอนิกส์มากนัก จน Prof. Andras Kis, M. Radisavljevic, Prof. Radenovic และ M. Brivio ที่ทำงานในแล็ป LANES ของสถาบัน EPFL ได้ทำการศึกษามัน แล้วพบว่ามันเป็นสารกึ่งตัวนำที่ทรงประสิทธิภาพมากตัวนึงเลยทีเดียว

molybdenite เป็นวัตถุ 2 มิติ ซึ่งง่ายต่อการใช้ในงานนาโนเทคโนโลยี ต่างจากซิลิกอนที่เป็นวัตถุ 3 มิติ และ molybdenite ที่บาง 0.65 nm ยังให้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ได้ดีพอ ๆ กับซิลิกอนหนา 2 nm แต่เป็นการยากมากที่จะสร้างซิลิกอนที่บางเท่า ๆ กับ molybdenite

นอกจากนี้แล้ว หากนำไปสร้างเป็นทรานซิสเตอร์ มันจะใช้พลังงานในช่วง stand-by น้อยกว่าทรานซิสเตอร์ซิลิกอนถึง 1 แสนเท่า และใช้พลังงานเพียง 1.8 electron-volt ในการเปิดปิดวงจร*

และมันยังเหนือกว่ากราฟีนตรงที่ molybdenite มีช่องว่างที่เรียกว่า band gap ช่องว่างที่ว่านี้จะต้องไม่แคบ หรือกว้างจนเกินไป อิเล็กตรอจะกระโดดข้ามช่องว่างนี้ไปได้ มันเป็นสิ่งที่สารกึ่งตัวนำมีอยู่แล้ว แต่มันเป็นการยากที่จะสร้างช่องว่างนี้ให้กับกราฟีน

ที่มา: PhysOrg

ด้วยความก้าวหน้าทางนาโนเทคโนโลยี นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัย Nottingham (มหาวิทยาลัยเดียวกับที่เจ้าแกะ The Dollies อยู่) ได้สร้างตารางธาตุ (ที่คิดว่าน่าจะมี) ขนาดเล็กที่สุดในโลก เล็กพอที่จะอยู่บนเส้นผมของมนุษย์ได้ ถ้าจะพูดให้ชัดก็คือตารางธาตุนี้ "เขียน" ลงบนเส้นผม!!

เจ้าของเส้นผมเส้นประวัติศาสตร์นี้ คือ ศาสตราจารย์ Martyn Poliakoff การเขียนตารางธาตุบนเส้นผมทำโดยใช้เครื่องยิงลำไอออน (ion beam writer) กับ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (electron microscope) สลักสัญลักษณ์ของธาตุทั้ง 118 ตัว (ไม่ยอมทำแบบที่รวมน้ำหนักอะตอม สงสัยขี้เกียจใส่ตัวเลขเป็นช่วงๆ) ลงบนพื้นผิวของเส้นผม

ตารางธาตุที่เล็กที่สุดในโลกนี้ถูกมอบเป็นของขวัญวันเกิดให้กับ ศ. Martyn Poliakoff เจ้าของเส้นผมนั่นเอง

ลองดูวิดีโอได้ด้านล่าง

ทีมนักวิทยาศาสตร์ของมหาวิทยาลัย Tel Aviv University จับมือกับบริษัทเอกชนวิจัยพัฒนาสร้างเซ็นเซอร์ตรวจจับวัตถุระเบิดและสารพิษความแม่นยำสูงได้สำเร็จ จากผลการทดสอบพบว่ามีประสิทธิภาพมากกว่าจมูกสุนัขเสียอีก

ทางมหาวิทยาลัย Tel Aviv University ได้ประกาศความสำเร็จนี้เมื่อวันอังคารที่ 2 พฤศจิกายน 2010 ศาสตราจารย์ Fernando Patolsky หัวหน้าทีมวิจัยพัฒนายืนยันผลการทดสอบว่าเซ็นเซอร์ใหม่นี้สามารถตรวจจับได้แม้กระทั่ง PETN (pentaerythritol tetranitrate) ที่ถูกซ่อนไว้มิดชิดในตลับหมึกพรินเตอร์ ซึ่ง PETN นี้เป็นวัตถุระเบิดที่มีการแพร่โมเลกุลในอากาศน้อยมาก แม้แต่สุนัขที่ฝึกมาก็ยังไม่สามารถตรวจจับได้โดยง่าย

เซ็นเซอร์ใหม่ที่ว่านี้พัฒนาด้วยนาโนเทคโนโลยี ภายในตัวเครื่องต้นแบบประกอบด้วย silicon nanowires เชื่อมต่อกันเป็นวงจรที่มีความไวต่อสภาวะไฟฟ้าของสภาพแวดล้อมเป็นอย่างสูง วงจรนี้เคลือบด้วยสารประกอบที่ออกแบบมาให้จับกับโมเลกุลของสารวัตถุระเบิดในอากาศโดยเฉพาะ นอกจากความแม่นยำแล้ว อุปกรณ์เซ็นเซอร์นี้ยังสามารถพกพาได้ง่ายอีกด้วย

ทีมนักวิจัยคาดว่าจะสามารถผลิตอุปกรณ์เชิงพาณิชย์ป้อนตลาดได้ในอีก 1-2 ปีข้างหน้า

ที่มา Discovery News

การสังเคราะห์อนุภาคนาโน (nanoparticles) เป็นพื้นฐานของนาโนเทคโลยี ซึ่งจะขึ้นอยู่กับการคอมโพสิทและขนาดมัน ขณะนี้นักวิทยาศาสตร์สามารถพัฒนาไปสู่การประยุกต์ในจำพวก โซลาเซลล์ (solar cell) หรือ พวกไบโอเซ็นเซอร์ต่างๆ

Wenge Yang นักวิจัยห้องแล็ป Geophysical Laboratory จากสถาบัน Carnegie ได้กล่าวว่า "มันยากที่จะสร้างอนุเล็กๆ เหล่านี้ในอดีตมันต้องการสภาวะสุญญากาศและต้องสร้างในโลหะตัวนำเหลว (metal-conducting liquid)"

ในปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้ high-energy X-rays ศึกษาโึครงสร้างผลึกนาโน (nanocrystals) ด้วยการเลี้ยวเบน ผลึกซึ่งเริ่มปลูก (growth) จะโตขึ้นเรื่อยๆ ด้วย เราจะเห็นการวิวัฒนาการและการเคลื่อนไหวของมันนับตั้งแต่เริ่มปลูก

เป้าหมายก็คือการใช้เทคนิคใหม่นี้ศึกษาปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นภายใต้เงื่อนไขต่างๆ เช่น อุณหภูมิ ความดัน ทำให้เราสามารถออกแบบวัสดุใหม่ๆ ได้ตามความต้องการเพื่อนำมาประยุกต์ใช้ในด้านวัสดุด้านพลังงาน ( energy material ) ( ตามความเข้าใจของผู้แปล น่าจะหมายถึงวัสดุจำพวก โซลาเซลล์ หรือ เซลล์เชื้อเพลิง ( fuel cell ) เป็นต้น )

ที่มา : ScienceNews

ระบบทางชีวภาพนั้นได้พัฒนาขึ้นอย่างช้าๆเพื่อที่จะทำงานที่ซับซ้อนสูงๆได้ สิ่งมีชีวิตต่างๆจึงพึ่งพาเครื่องจักรโปรตีนในการที่จะทำงานต่างๆเช่น เก็บและส่งผ่านข้อมูล รับส่งไออนและโมเลกุลต่างๆเข้าออกจากเซลล์ และงานที่สำคัญอื่นๆ เพื่อให้ทำงานที่ซับซ้อนได้สำเร็จ ความแม่นยำ ประสิทธิภาพ และความเที่ยงตรงที่สูงของโมเลกุลชีวภาพเหล่านี้ทำให้มันเป็นตัวเลือกที่น่าสนใจ ในการที่จะใส่มันลงในแผงวงจรสังเคราะห์แบบไฮบริด เพื่อเพิ่มขีดความสามารถของอุปกรณ์ และให้ได้การทำงานแบบใหม่ๆ

Aleksandr Noy และทีม แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียร์ ได้พัฒนาทรานซิสเตอร์จากท่อนาโนคาร์บอนได้เป็นผลสำเร็จ โดยใช้ท่อนาโนคาร์บอนเชื่อมต่อระหว่างสองขั้วอิเล็คโทรด (ดังภาพ) โดยท่อนาโนคาร์บอนจะถูกเคลือบด้วยชั้นไขมันคู่ (lipid bilayer) ในชั้นไขมันคู่นี้จะมีปั๊มที่ใช้พลังงาน ATP ซึ่งกระจายอยู่ไปทั่วเซลล์และช่วยในการเคลื่อนที่ของไอออนโซเดียมและโพแทสเซียมข้ามไปมาระหว่างเยื่อ (membrane) โดยจุดกึ่งกลางของท่อนาโนคาร์บอนจะสัมผัสกับสารละลาย ATP

เมื่อเปิดอุปกรณ์ ปั๊มจะทำหน้าที่โดยการผลักไอออนข้ามเยื่อไขมัน ทำให้ค่าการนำไฟฟ้าของท่อนาโนคาร์บอนเปลี่ยนแปลงและเพิ่มกำลังไฟฟ้าขาออกของทรานซิสเตอร์มากถึง 40% การค้นพบนี้ช่วยสร้างโอกาสในการพัฒนาวงจรและอุปกรณ์ bionanoelectronic แบบไฮบริดที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น

AM. CHEM. SOC.

ที่มา - Nature

*เกร็ดความรู้
พื้นผิวของท่อนาโนคาร์บอนมีคุณสมบัติเกลียดน้ำ (hydrophobic) ทำให้ตัวมันไม่เหมาะสมในการที่จะใช้งานร่วมกับโมเลกุลทางชีวภาพต่างๆ

ยังเป็นหนทางอีกยาวไกลของนาโนเทคโนโลยีที่จะสร้างสิ่งต่างๆให้มีประสิทธิภาพและขนาดกระทัดรัดเท่ากับระบบขับเคลื่อนในตัวของแบคทีเรีย แต่ก้าวเล็กๆก็ได้เพิ่มขึ้นอีกก้าว เมื่อ Roberto Di Leonardo และทีมแห่งสภาการวิจัยแห่งชาติในโรมได้ประสบผลสำเร็จในการใช้แบคทีเรีย Escherichia coli
ขับเคลื่อนมอเตอร์ขนาดเล็ก

พวกเขาได้สร้างเฟืองที่ผลิตมาจากแก้วแบบต่างๆทั้งที่เป็นแบบสมมาตรและอสมมาตรโดยมีความกว้างเท่ากับ 48 หรือ 80 ไมโครเมตร (ดูภาพประกอบ). รูปร่างของเฟืองชนิดอสมมาตรแบบต่างๆสร้างขึ้นมาเพื่อให้แบคทีเรียว่ายไปยังมัน ทั้งที่ปลายซี่หรือติดค้างอยู่ตรงมุมของเฟือง แรงพยายามของแบคทีเรียที่ติดค้างอยู่ตรงมุมของเฟืองจะไปหมุนเฟืองไปโดยรอบๆ จนกระทั่งตัวมันหลุดออกมาเป็นอิสระ

เมื่อทีมวิจัยได้ใส่เฟืองลงไปในของเหลวที่มีแบคทีเรียอยู่ พบว่าการที่เฟืองแบบอสมมาตรหมุนได้ 1 รอบนั้น จะใช้เวลาไปทั้งสิ้น 1 นาที

R. DI LEONARDO ET AL.

nanites ใกล้จะเป็นจริงแล้วสิ

ที่มา - Nature

Anna Goodsell และผู้ร่วมงานของเธอที่มหาวิทยาลัยฮาวาร์ด รัฐแมซซาชูเสต พบว่าเมื่อให้กระแสไฟฟ้าหลายร้อยโวลต์แก่ท่อนาโนคาร์บอนแบบผนังเดี่ยวที่มีความยาว 10 ไมโครเมตร โดยปลายท่อทั้งสองข้างยึดติดกับขั้วไฟฟ้า จะเกิดสนามไฟฟ้าอย่างแรงขึ้น โดยมันจะดึงดูดอะตอมรูบีเดียมเย็น(200 ไมโครเคลวิน) ที่มาจากการยิงของผู้ทำการทดลองเข้าหาตัวมันเองในลักษณะเป็นเกลียว และเมื่ออิเล็กตรอนได้กระโดดจากอะตอมไปยังท่อที่มีประจุบวกแล้ว มันจึงโดนท่อถีบออกด้วยความเร็วสูงไปยังตัวตรวจจับที่อยู่ใกล้เคียง

ทีมของเธอเชื่อว่าสามารถนำปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นไปพัฒนาเ้ครื่องตรวจจับแก๊สความไวสูง หรือแม้แต่ เครื่องนับอะตอม!!!

ที่มา - Nature, Phys. Rev. Lett