Bottom–up
nanoteknoloji, atom ve moleküllerden nanopartiküllerin oluştuğu nanoyapılı
malzemelerin üretilmesinde kullanılan bir teknolojidir; yani, orijinal yapısal
elementlerin nanoskala boyutlara yükseltilmesidir.
Bu tip teknolojiler
arasında izole nanopartiküller, nanotozlar ve kompakt nanomalzemelerin üretim
teknikleri sayılabilir. Örneğin, buhar kondensasyonla gaz faz sentezleri,
plazma kimyasal teknik, kolloid çözeltilerden çöktürme, film ve kaplamaların
buhardan (CVD ve PVD) depozisyonu, substrat üzerinde plazma ve çözelti
oluşturma, film ve kaplamaların elektrodepozisyonu, termal dekompozisyon
(piroliz), detonasyon (patlama) tipik bottom-up nanoteknolojik proseslerdir.
Bottom-up sentezlerde
malzeme komponentleri çok çok küçüktür (atomik ve moleküler seviyelerde). Tipik
örnekler epiaksiyal büyüme sırasında kuantum dotlar oluşumu, ve koloidal
dispersiyondan nanotaneciklerin oluşmasıdır. Bottom-up sentezlerde iki farklı
proses rotası izlenebilir (Şekil-1); gaz ve sıvı faz rotası.
Tipik bir
bottom-up proses, yüksek-magnetizasyon ve yüksek-mıknatıslanma özellikli
nanopartiküllerden yapılan nanokompozit magnetlerin fabrikasyonudur (Şekil-2b).
Birleştirme işlemi, anizotropik (tek kristal) sert magnetik nanopartiküllere dayanır.
Anizotropik nanopartiküller, genellikle sörfaktan-destekli yüksek enerjili
bilyalı değirmenlerde hazırlanır.
Bottom-up
uygulamalarda malzeme öncüller veya yapı-bloklarıdır. Sol-jel kimyasal buhar
depozisyon (CVD), templat sentezler veya sprey piroliz gibi proseslerde
tabandan-tepeye metodolojileri uygulanır. (Şekil-2c)
Şekil-1: Bottom-up (a) gaz (buhar) faz proses, ve (b) sıvı faz
proses rotası
Şekil-2: (a) Bottom-up nanosentez metotları, (b) nanokompozit
magnetlerin bottom-up prosesi, (c) polimer nanokompozit hazırlanmasında
bottom-up proses
