ความเป็นมาของ CNC

ตามที่ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ (ศน.) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) ตระหนักถึงความสำคัญของการสร้างรากฐานงานวิจัยด้านนาโนเทคโนโลยี ซึ่งเป็นศาสตร์ใหม่ที่มีความสำคัญเป็นอย่างยิ่งต่อการพัฒนาวิทยาศาสตร์เทคโนโลยี อุตสาหกรรมและเศรษฐกิจในอนาคตอันใกล้ นาโนเทคโนโลยีเกี่ยวข้องกับการศึกษาค้นคว้าวิจัยในหลากหลายสาขาวิชา โดยมีเป้าหมายเพื่อการสร้างและประยุกต์ใช้งานวัสดุ อุปกรณ์ และระบบ ขึ้นจากการเรียงตัวของอนุภาคขนาดเล็กระดับอะตอมหรือโมเลกุล โดยการควบคุมความแม่นยำของโครงสร้างในระดับนาโนเมตร การศึกษาวิจัยทางนาโนเทคโนโลยีจะทำให้เกิดพัฒนาการทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่สำคัญ เกิดนวัตกรรมที่เป็นประโยชน์มากในทางธุรกิจและอุตสาหกรรมในอนาคต และการผลิตกําลังคนในด้านนาโนเทคโนโลยีซึ่งจะมีบทบาทสำคัญต่อการพัฒนาเทคโนโลยีและอุตสาหกรรมในอนาคตจะช่วยส่งเสริมการพัฒนาที่ยั่งยืนของประเทศ

การพัฒนาด้านนาโนเทคโนโลยีจำเป็นต้องอาศัยความสามารถในการศึกษาวิเคราะห์และความสามารถในการทำนาย สมบัติทางกายภาพและสมบัติทางเคมีของวัสดุที่มีขนาดระดับ 1-100 นาโนเมตรด้วยความแม่นยำสูง แต่การศึกษาทดลองวิเคราะห์เหล่านี้เป็นสิ่งที่ทำได้ยาก หรือในบางกรณีไม่สามารถทำได้ด้วยเทคโนโลยีในปัจจุบัน การ ศึกษาเชิงทฤษฎีจึงเข้ามามีบทบาทสำคัญต่อการพัฒนาเทคโนโลยี การคำนวณทางเคมีและการจำลองระบบโมเลกุลด้วยเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ขั้นสูงจะช่วยในการศึกษาสมบัติของระบบนาโน นำไปสู่ความเข้าใจจากรากฐาน องค์ประกอบของสสาร วัสดุ โครงสร้างและปัจจัยที่มีผลต่อสมบัติในด้านต่าง ๆ เช่น ความแข็งแรง การนำไฟฟ้า ความสามารถในการเกิดปฏิกิริยาเคมีและอันตรกิริยาทางชีวภาพ  และในที่สุดจะนำไปสู่ความสามารถในการทำนายและออกแบบโครง สร้างวัสดุนาโนให้มีสมบัติที่พึงประสงค์ เหมาะกับการประยุกต์ใช้งานเฉพาะด้านต่าง ๆ

การศึกษาเชิงทฤษฎีด้วยการคำนวณทางเคมี และการจำลองระบบโมเลกุลด้วยคอมพิวเตอร์ได้มีส่วนช่วยในการพัฒนาอุตสาหกรรมที่เกี่ยวกับนาโนเทคโนโลยี ในหลากหลายด้าน เช่น อุตสาหกรรมเคมี พอลิเมอร์ ปิโตรเคมี สิ่งทอ อิเล็กทรอนิกส์ อาหาร ยาและการแพทย์ เป็นต้น ตัวอย่างความสำเร็จทางอุตสาหกรรมจากการประยุกต์ใช้การจำลองแบบโมเลกุลและการคำนวณเคมีควอนตัม ได้แก่ การออกแบบโมเลกุลยาด้วยการจำลองแบบโมเลกุล (Structure-based drug design) นำไปสู่การค้นพบยาต้านโรคเอดส์ AgeneraseTM ของบริษัท Vertex Pharmaceuticals ที่สหรัฐอเมริกา และยา Aricept® รักษาโรคความจำเสื่อม (AlZheimer’s disease) ของบริษัท Eisai Co., Ltd. ที่ประเทศญี่ปุ่น มีหลายบริษัทที่อาศัยการคำนวณทางเคมีควอนตัมเพื่อช่วยในการพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยา เช่น  Asahi Chemical, BASF, Bayer, BP (Amoco), Degussa, Dow Chemical, DSM, DuPont, Enichem, IFP, Mitsubishi, Phillips Petroleum, Statoil, Totalfina, Union Carbide เป็นต้น ทำให้ค้นพบตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพและเป็นผลทำให้อุตสาหกรรมปิโตรเคมีและพอลิเมอร์พัฒนาไปอย่างรวดเร็ว

ดังนั้นเพื่อส่งเสริมการพัฒนาด้านนาโนเทคโนโลยีอย่างครบวงจร จึงต้องพัฒนาการศึกษาเชิงทฤษฎีและการคำนวณทางเคมีคอมพิวเตอร์ เพื่อให้สอดรับกับการศึกษาวิจัยพัฒนาทางปฏิบัติการ เพื่อทำให้การศึกษาวิจัยพัฒนาดำเนินไปอย่างมีประสิทธิภาพและเกิดผลสำเร็จ จึงต้องมีการจัดตั้งศูนย์เครือข่ายนาโนเทคโนโลยีเชิงคำนวณ (Computational  Nanotechnology Consortium) ที่จะรองรับ/สนับสนุน งานวิจัยทั้งใน 3 สาขาเทคโนโลยีพื้นฐาน ของศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ อันได้แก่ nanocoating, nano-encapsulation และ nanodevice และสนับสนุนงานวิจัยในศูนย์เชี่ยวชาญเฉพาะทางด้านนาโนเทคโนโลยีที่เป็นศูนย์เครือข่ายอยู่ในมหาวิทยาลัยต่าง ๆ อันได้แก่ มหาวิทยาลัย เกษตรศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย มหาวิทยาลัยมหิดล สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์และสนับสนุนงานวิจัยที่เกี่ยวข้องให้กับนักวิจัย อาจารย์ ตลอดจนบุคลากรทั่วไปที่สนใจ ทั้งองค์กรภาครัฐและภาคเอกชน ทั้งนี้มีตัวอย่างความสำเร็จของหน่วยงานต่าง ๆ ที่มีการนำชุดซอฟท์แวร์การคำรวมทั้งเป็นการสอดรับกับนโยบายต่างๆ เช่น e2v Teachnologies, Continental Tires, BNFL Group, PPG Industries, Sanofi-Synthelabo, Institute of High Performance Computing (Singapore), Malaysia Genome Instituteในการเพิ่มขีดความสามารถของการดำเนินการวิจัยที่มีการคำนวณในระดับนาโนเมตร ซึ่งมีความสอดคล้องกับแผนกลยุทธ์ต่าง ๆ อันได้แก่ แผนกลยุทธ์ด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (พ.ศ. 2547-2556) และแผนการดำเนินงานศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ รวมไปถึง (ร่าง) แผนกลยุทธ์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ (พ.ศ. 2549-2556) ด้วย